JPS62204444A - Optical disk memory device using liquid crystal - Google Patents

Optical disk memory device using liquid crystal

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Publication number
JPS62204444A
JPS62204444A JP61046864A JP4686486A JPS62204444A JP S62204444 A JPS62204444 A JP S62204444A JP 61046864 A JP61046864 A JP 61046864A JP 4686486 A JP4686486 A JP 4686486A JP S62204444 A JPS62204444 A JP S62204444A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
pair
electrodes
writing
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP61046864A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP61046864A priority Critical patent/JPS62204444A/en
Publication of JPS62204444A publication Critical patent/JPS62204444A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate a jumping at the time of a read/write to an adjacent inside or outside track, by providing a guide track and a recording track with irregularities on one side of the inside surface of a pair of substrates, and with a flat surface on the other side. CONSTITUTION:An optical memory disk 10 is formed in a circular shape, and is provided with a pair of substrates 3 and 3' provided oppositely, and both the substrate 3' and the opposite substrate 3 are translucent. At the inside of the pair of substrates, a pair of translucent electrodes 4 and 4' are provided, and furthermore, on either, at least, of them, for example, a counter electrode 4, a means NVL5 regulating a non-volatile orientation between the electrodes, is provided. On the opposite substrate 3 on one side, the irregularities are formed, and on its surface, a transparent counter electrode 4, and the NVL5 are provided, and the inside surface of the substrate 3' is formed as flat, and on the inside surface, the electrode 4, and an orientation film 7 are provided. And a liquid crystal 6 is filled between the orientation film 7 and the NVL5. A recording track 27 and a guide track 26 are provided on the inside surface of the opposite substrate 3 on one side, and as a result, the thickness 28 of the liquid crystal in the recording track is made thinner than the thickness 29 of the guide track.

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 この発明は、書換可能な不揮発性の配向を規定する手段
(以下NVLという)と液晶(以下LCという)とを一
体化して有せしめた書換可能な光メモリ装置(特に光デ
ィスクメモリ装置)に関する。
Detailed Description of the Invention "Field of Application of the Invention" The present invention provides a rewritable device that integrates a rewritable non-volatile orientation defining means (hereinafter referred to as NVL) and a liquid crystal (hereinafter referred to as LC). The present invention relates to optical memory devices (particularly optical disk memory devices).

「従来の技術」 光ディスクメモリ装置として、コンパクトディスクに代
表されるように、レーザ光の凹状のビットでの反射具合
を利用した書換不可能なディジタル式ディスクメモリ装
置が知られている。この応用はオーディオ用、ビデオ用
のみならず、情報処理用の光ディスクメモリ装置として
きわめて将来を有望視されている。しかしこれらディス
クメモリは書換が不可能で°ある。このため、書換を可
能とする方式が求められ、その代表例として光磁気メモ
リ装置が知られている。さらに、カルコゲン系(テルル
系)を用いたアモルファス半導体装置ディスクメモリ装
置も知られている。
``Prior Art'' Non-rewritable digital disk memory devices are known as optical disk memory devices, such as compact disks, which utilize the reflection of laser light on concave bits. This application is expected to have a very promising future as an optical disk memory device not only for audio and video but also for information processing. However, these disk memories cannot be rewritten. For this reason, a system that allows rewriting is required, and a magneto-optical memory device is known as a typical example. Further, an amorphous semiconductor device disk memory device using chalcogen-based (tellurium-based) is also known.

「発明が解決したいとする問題点」 しかし光磁気メモリを用いたディスクメモリ装置はきわ
めて高価かつ希少材料を用いており、将来の多量生産に
不安を残す。またカルコゲン系アモルファス半導体を用
いた方法は光の制御がきわめて微妙である。
``Problems that the invention seeks to solve'' However, disk memory devices using magneto-optical memory use extremely expensive and rare materials, leaving concerns about future mass production. Furthermore, in the method using a chalcogen-based amorphous semiconductor, control of light is extremely delicate.

これらの点より、本来多量生産し得る材料を用いること
、光のオン、オフをより容易に行い得ること、不揮発性
を有し、メモリをストア(保持)し続ける時何等の外部
エネルギを必要としないこと、等の機能を有する手段が
求められていた。
From these points, it is possible to use materials that can be mass-produced, it is easier to turn on and off the light, it is nonvolatile, and it does not require any external energy to continue storing (maintaining) the memory. There was a need for a means that had functions such as:

これらの目的のため、本発明人の出願になる強誘電性液
晶(以下FLCという)を用いた光デイスク装置(昭和
60年8月7日出願)特願昭60−173936がある
For these purposes, there is an optical disk device using ferroelectric liquid crystal (hereinafter referred to as FLC) (filed on August 7, 1985), Japanese Patent Application No. 173936, filed by the present inventor.

この発明の光メモリ装置は、「書き込み」には光エネル
ギと電界、「書き消し」には電界または電界と光エネル
ギとを用いる。また「読み出し」は光エネルギを用いる
もので、記録用トランクへの「書き込み」に従来より公
知の光エネルギまたは熱エネルギのみまたは光エネルギ
と磁界とを用いる方式とはまったく異なる。
The optical memory device of the present invention uses optical energy and an electric field for "writing" and uses an electric field or an electric field and optical energy for "erasing". Further, "reading" uses optical energy, which is completely different from conventional methods of "writing" to the recording trunk using only optical energy or thermal energy, or only optical energy and a magnetic field.

本発明はかかる発明をさらに改良したものである。すな
わち、メモリ媒体の記憶の保持及び各ビット間のクロス
トークにおいて特に改良を施すことが求められていた。
The present invention is a further improvement of this invention. In other words, it has been desired to particularly improve the retention of memory in the memory medium and the crosstalk between bits.

本発明はこうした問題点を解決するものである。The present invention solves these problems.

「問題を解決するための手段」 かかる問題を解決するために、本発明は電極を互いに有
する一対の基板を電極を有する面を内側にして対向させ
て形成された液晶装置において、この電極間に不揮発性
の配向を規定する手段(以下Non−volatile
 1ayer means即ちNVLという)を有せし
める。特・にこのNVLを一方または双方の電極上に設
ける。そしてこのNVLを実質的に配向処理層の一部と
して取り扱うことにより、LCにとってより表面安定化
(5urface 5tabilize)を行わんとす
るものである。この前記基板間に介在させている液晶を
不揮発性とせしめ、このNVLが有する2つの異なる配
向により、液晶の配向を定め、ひいてはこの液晶装置の
記tαの読み出しの際の照射光の透過、非透過を制御さ
せる方式とせしめたものである。
"Means for Solving the Problem" In order to solve the problem, the present invention provides a liquid crystal device formed by opposing a pair of substrates each having electrodes with the surfaces having the electrodes facing each other, and in which there is a gap between the electrodes. Non-volatile orientation means (hereinafter referred to as non-volatile)
1 ayer means (NVL). In particular, this NVL is provided on one or both electrodes. By treating this NVL as substantially a part of the alignment treatment layer, it is intended to further stabilize the surface of the LC. The liquid crystal interposed between the substrates is made non-volatile, and the two different orientations of this NVL determine the orientation of the liquid crystal, and the transmission and non-transmission of the irradiation light when reading out the tα of this liquid crystal device. This method is designed to control transmission.

また本発明における一方の基板は案内用トラックと記憶
用トラックとを凹凸を有して設け、記録用トラックと隣
の記録用のトラックとの間のクロストークを防止したも
のである。
Further, in one of the substrates according to the present invention, a guide track and a storage track are provided with unevenness to prevent crosstalk between a recording track and an adjacent recording track.

本発明はさらにこの凹凸表面を有する面上に電気的に電
極より遊離(フローティング)したNVLを設ける。そ
して他方の電極上は平坦性を有し、この表面にラビング
等の処理を施したいわゆる配向処理を行った。そしてこ
の一対の電極間は各ビットを0.5μ程度の巾に近づけ
るため、4μmあるいはそれ以下の電極間隔(好ましく
は0.5〜2μ)を有する液晶装置とした。その中に液
晶材料として、例えばカイラル(キラルともいう)スメ
クチックC相(SmC”)を呈する強誘電性液晶(FL
Cという)を用い高温で封入し、少しづつ温度を下げる
ことによりSmC”相を呈する双安定な状態を得る。
The present invention further provides an NVL electrically free (floating) from the electrode on the surface having the uneven surface. The surface of the other electrode had flatness, and a so-called alignment treatment, such as rubbing, was performed on this surface. The liquid crystal device has an electrode spacing of 4 .mu.m or less (preferably 0.5 to 2 .mu.m) in order to approximate the width of each bit to about 0.5 .mu.m between the pair of electrodes. Among them, as a liquid crystal material, for example, a ferroelectric liquid crystal (FL) exhibiting a chiral (also called chiral) smectic C phase (SmC")
A bistable state exhibiting the SmC phase is obtained by enclosing the material at a high temperature and gradually lowering the temperature.

本発明はかかる液晶が一方向にそろった状態において、
一対を構成する両電極間に臨界電圧以上の電圧(電界)
を印加すると、液晶分子の持つ多極子の向きが逆の一方
向に揃い、「書き消し」を行うものである。他方FLC
の臨界電圧(この電圧以上の高い電圧が印加されると液
晶の反転が行われる電圧をいう)以下の電圧値を有し、
初期の書き消しの方向と逆の方向に電界を印加しつつ所
定の記録用トラック上の番地に光または熱ビームを照射
し、その部分の温度を上昇させ「書き込み」を行うもの
である。するとこの温度上昇によりこの液晶の臨界電圧
を下げることができる。このため同じ電圧であってもこ
の熱または光ビームが照射されない液晶は初期の状態を
保持し、この熱または光ビームが照射された部分のみ逆
向きの配向とさせ記録をさせることができる。
In the present invention, when such liquid crystals are aligned in one direction,
Voltage (electric field) greater than the critical voltage between the two electrodes that make up a pair
When this is applied, the multipoles of the liquid crystal molecules are aligned in the opposite direction, and "writing and erasing" is performed. On the other hand, FLC
has a voltage value below the critical voltage (the voltage at which liquid crystal inversion occurs when a high voltage higher than this voltage is applied),
While applying an electric field in the opposite direction to the initial writing/erasing direction, a light or heat beam is irradiated onto a predetermined address on a recording track to raise the temperature of that area and perform "writing." This temperature increase can then lower the critical voltage of the liquid crystal. Therefore, even if the voltage is the same, the liquid crystal that is not irradiated with this heat or light beam maintains its initial state, and only the portion that is irradiated with this heat or light beam can be oriented in the opposite direction and recorded.

そしてこの2つの状態は電圧を切っても変化しない不揮
発性(パイスタビリテイ)を有する。このため、光の読
み出しに際しては、ディスクメモリの入射側及び出射側
に約90°ずらした一対の偏元板を配設する。
These two states have non-volatility (pi-stability) that does not change even when the voltage is turned off. For this reason, when reading out light, a pair of polarizing plates are provided on the incident side and the output side of the disk memory, shifted by about 90 degrees.

以下に光メモリ装置の「読み出し」、「書き出し」、「
書き込み」の原理を略記する。
The following describes the "reading", "writing", and "writing" of optical memory devices.
The principle of "writing" is abbreviated.

まず光メモリ装置の内部の情報の「読み出し」を以下に
記す。
First, "reading" of information inside the optical memory device will be described below.

本発明の光メモリ装置は、それぞれが電極を有する一対
の基板をその電極を有する面を互いに内側にして対抗せ
しめ、その電極間にNVLと、前記したSmC″″相を
呈する強誘電性液晶(FLC)を充填する。本発明はセ
ルを構成する一対の基板(光の入射但11を対抗基板、
内部側(奥側)を単に基板という)とその内側に配設さ
れている電極(光の入射側の電極を対抗電極、内部側を
単に電極という)さらにその電極上に配向処理層を有す
る。
The optical memory device of the present invention has a pair of substrates each having an electrode, which are opposed to each other with the surfaces having the electrodes inside each other, and between the electrodes, there is an NVL and a ferroelectric liquid crystal (FLC) exhibiting the above-mentioned SmC'' phase. ). The present invention relates to a pair of substrates constituting a cell (the light incident point 11 is the opposing substrate,
The inner side (inner side) is simply referred to as a substrate), an electrode disposed inside the substrate (the electrode on the light incident side is referred to as a counter electrode, and the inner side is simply referred to as an electrode), and an alignment treatment layer is provided on the electrode.

本発明では、この光メモリ装置に対する光ビームの入射
光の経路は、レーザ光源より第1の偏光板を経てオート
・トラッキング装置、対抗基板、対抗電極、NvL、液
晶、配向処理層、電極、基板、第2の偏光板を経てフォ
トセンサに至る。
In the present invention, the path of the light beam incident on the optical memory device is from the laser light source through the first polarizing plate, the auto-tracking device, the counter substrate, the counter electrode, the NvL, the liquid crystal, the alignment layer, the electrode, the substrate, and the like. It reaches the photosensor via the second polarizing plate.

そして液晶の位相と2つの偏光板の位相との位相差が合
致した場合、透光性となる。しかしこのビーム光が偏光
板とその位相角をずらせていると非透過または難透過と
なる。その結果、光照射ビームからの透過量が十分なコ
ントラストを有するならば光が照射された番地のrOJ
、rlJの判定が可能となる。
When the phase difference between the phase of the liquid crystal and the phase of the two polarizing plates matches, it becomes translucent. However, if the phase angle of this beam light is shifted from that of the polarizing plate, it will not be transmitted or will be difficult to transmit. As a result, if the amount of transmission from the light irradiation beam has sufficient contrast, the rOJ of the address irradiated with light
, rlJ becomes possible.

記jIの「書消し」はこのLCに正または負のEcより
十分大きい所定の電圧をこのディスクメモリの全面に一
対の電極間に加えることにより実施する。
The "writing and erasing" described in jI is carried out by applying a predetermined voltage sufficiently larger than positive or negative Ec to this LC between a pair of electrodes over the entire surface of this disk memory.

また所定の番地の「書き込み」はディスクメモリの所定
の記録用トラック上に対し、電気的に臨界電圧よりも小
さい書き込みが行われない書き消しとは逆方向の電圧即
ちEcより小さい電圧を印加する。さらに加えて同時に
液晶の配向角をみだす程度に強いビーム光または熱を照
射する。すると熱または光エネルギが供給された番地の
みは液晶の双極子の方向が初期の状態と異なる方向に配
される。かくすることにより初期状態を「0」とするな
らば、光照射により「1」とすることができる。
Furthermore, "writing" at a predetermined address involves applying a voltage in the opposite direction to writing and erasing, in which no writing is performed that is smaller than the electrical critical voltage, that is, a voltage smaller than Ec, on a predetermined recording track of the disk memory. . Furthermore, at the same time, a beam of light or heat strong enough to exceed the orientation angle of the liquid crystal is irradiated. Then, only at addresses to which heat or light energy has been supplied, the dipole direction of the liquid crystal is arranged in a direction different from the initial state. If the initial state is set to "0" in this manner, it can be set to "1" by light irradiation.

即ちこのビット単位の書き込みおよびディスク全面の書
消しを繰り返し行うことができる。
That is, this bit-by-bit writing and writing/erasing of the entire disk can be repeated.

「作用」 かくすることにより、 (1)偏向板をフォトセンサ部および入射光側に配設し
、ディスクメモリ上に密接して配設しなくてよい。
"Function" By doing so, (1) the deflection plate is disposed on the photosensor section and the incident light side, and does not need to be disposed closely on the disk memory.

(2)不揮発性メモリとして液晶とNVLとの複合構造
を用いるため、メモリの「書き込み」が高スピード(マ
イクロ秒のオーダ)で実施可能であり、また「書消し」
はディスク状メモリの全面に対し瞬時に行い得る。書換
プロセスでの繰り返しによる疲労が本質的にない。
(2) Since a composite structure of liquid crystal and NVL is used as nonvolatile memory, "writing" to the memory can be performed at high speed (on the order of microseconds), and "writing and erasing" is possible.
can be performed instantaneously on the entire surface of the disk-shaped memory. There is essentially no fatigue due to repetition in the rewriting process.

(3)液晶の使用材料が特殊な希少元素材料を用いるこ
となくかつ部品点数が少ないため安価になり得る。
(3) Since the liquid crystal does not use special rare element materials and has a small number of parts, it can be inexpensive.

(4)液晶とNVLとの複合構造を用いるため不揮発性
であり、臨界電界をより明確にし得る。記憶保持のため
新たなエネルギを必要とせず、省エネルギである。
(4) Since it uses a composite structure of liquid crystal and NVL, it is nonvolatile, and the critical electric field can be made clearer. No new energy is required for memory retention, resulting in energy savings.

以下に実施例に従って本発明を説明する。The present invention will be explained below according to examples.

「実施例1」 第1図は本発明の光ディスクメモリ装置の方式第1の系
(100)は情報の「読み出し」用であり第2の系(1
01)は情報の「書き込み」用である。
"Embodiment 1" FIG. 1 shows a system of an optical disk memory device according to the present invention.The first system (100) is for "reading" information, and the second system (100) is for "reading"
01) is for "writing" information.

また(103)は情報の「書消し」用である。ディスク
は(10)により示す。
Further, (103) is for "erasing" information. The disk is indicated by (10).

光メモリディスク(10)は円板状を有し、その縦断面
図が示されている。一対の対抗する基板(3)及び基板
(3゛)を有する。基板(3゛)及び対抗基板(3)は
ともに透光性である。さらにその一対の基板の内側には
一対の透光性電極(4)、(4’)を有する。さらにそ
の少なくとも一方例えば図面では対抗電極(4)上にN
VL (5)を設ける。
The optical memory disk (10) has a disk shape, and a longitudinal cross-sectional view thereof is shown. It has a pair of opposing substrates (3) and (3'). Both the substrate (3') and the counter substrate (3) are translucent. Furthermore, a pair of transparent electrodes (4) and (4') are provided inside the pair of substrates. Furthermore, at least one of them, for example, in the drawing, N
VL (5) is provided.

そしてこの第1図における光ディスクメモリの部分の拡
大図を第2°図に斜視図で示す。
An enlarged view of the optical disk memory portion in FIG. 1 is shown in a perspective view in FIG. 2.

縦断面図において、一方の対抗基板(3)はその内側の
面を凹凸を有する。そしてこの表面上には透明の対抗電
極(4) 、 NVL (5)を有する。他方の基板(
3”)の内側表面は平坦であり、この内側表面には電極
(4)、配向膜(7)を有する。そして配向膜(7)と
NVL (5)との間には液晶(6)が充填されている
In the longitudinal cross-sectional view, one opposing substrate (3) has an uneven inner surface. A transparent counter electrode (4) and NVL (5) are provided on this surface. The other board (
3") is flat, and has an electrode (4) and an alignment film (7) on this inner surface. A liquid crystal (6) is located between the alignment film (7) and the NVL (5). Filled.

この一方の対抗基板(3)の内表面において記録用トラ
ック(27)と案内トラック(26)とを有する。
This one opposing substrate (3) has a recording track (27) and a guide track (26) on its inner surface.

その結果、記録用I・ランクでの液晶の厚さく28)は
案内用トラックでの液晶の厚さく29)より薄くする。
As a result, the thickness 28) of the liquid crystal in the recording I rank is made thinner than the thickness 29) of the liquid crystal in the guide track.

そのため同じ電圧でも記録用トラックの液晶を選択的に
書き込みしやすい。第1図における書き換え用レーザ光
(22)、読み出し用レーザ光(16)は、記録用トラ
ック上のみをオートフォーカス・サーボ機構(21)、
(11)により焦点を合わせると同時に走査を行うこと
ができる。そして案内用トラック(26)によりレーザ
ビーム(16) 、 (22)がずれても公知のフォー
カス・サーボ機構によりもとにもどすことができる。
Therefore, it is easy to selectively write to the liquid crystal of the recording track even with the same voltage. The rewriting laser beam (22) and the reading laser beam (16) in FIG. 1 focus only on the recording track using an autofocus servo mechanism (21)
(11) enables scanning to be performed at the same time as focusing. Even if the laser beams (16) and (22) are shifted due to the guide track (26), they can be returned to their original positions using a known focus servo mechanism.

本発明は、この凸部表面を有害る側にNVLを有し、こ
こに対しまたはこの近傍のLCに対し光ビームまたは熱
ビームを集光して照射する。
In the present invention, the surface of the convex portion has the NVL on the harmful side, and a light beam or a heat beam is condensed and irradiated onto the NVL or the LC in the vicinity thereof.

するとこのNVLにより規定されたLCの配向を初期の
第1の配向より異なる第2の配向に変えることができる
Then, the orientation of the LC defined by this NVL can be changed to a second orientation that is different from the initial first orientation.

さらにこの記録用トランクのみを拡大して示した実施例
の縦断面図を第3図に示す。
Further, FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of this embodiment showing only this recording trunk enlarged.

第3図(八)において、NVLとしてここでは対抗電極
(4)上に強誘電体薄膜(以下FEという)とこの上側
に導体または半導体のクラスタ(島状にそれぞれが電気
的に遊離(フローティング)シている塊が群を有して散
在している)を設けた。このクラスタは読み出し用のレ
ーザ光(16)に対し透光性であることが好ましく、例
えば酸化インジュームスズ、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化
アンチモン、非晶質シリコン、アモルファス5ixC+
−x (0<X≦1)。
In FIG. 3 (8), the NVL is a ferroelectric thin film (hereinafter referred to as FE) on the counter electrode (4) and a conductor or semiconductor cluster (in the form of an island, each electrically free (floating)) on the upper side. There were clusters of clusters scattered throughout the area. This cluster is preferably transparent to the reading laser beam (16), and is made of, for example, indium tin oxide, zinc oxide, tin oxide, antimony oxide, amorphous silicon, amorphous 5ixC+
−x (0<X≦1).

5iJs−x (0,5< X<4)を用い得る。5iJs-x (0,5<x<4) can be used.

またこのFEとしてビニリデンフロライド(CHgCh
)(V叶という)とテトラフロロエチレン(CFzCF
z)とを混合して得られる共重合体を用いた。これを1
0重量%メチル・エチル・チトン中にとかし、希釈した
。さらにこれをスピン法にて電極上に塗布した。このス
ピン回転数と希釈の程度によりFEの厚さを制御できる
。スピンコード後、例えば140℃に加熱し、不要物を
気化し、加えて共重合体の結晶化を助長させることによ
り、100〜5000人例えば1000人ときわめて薄
く形成できる。他方の電極(4゛)上に、同様のFEで
あっても、他のFE例えばビニリデンクロライド(CH
2CC12) (VDCI) 、またVDFとトリフロ
ロエチレン(TrPEz)との共重合体を用いてもよい
。ここでは他方の電極(4”)上にはナイロン薄膜(7
)を形成し、この表面にラビング処理を施した。
Also, as this FE, vinylidene fluoride (CHgCh
) (referred to as V Kano) and tetrafluoroethylene (CFzCF
A copolymer obtained by mixing z) was used. This is 1
Dissolved and diluted in 0% by weight methyl ethyl titone. Furthermore, this was applied onto the electrode by a spin method. The thickness of the FE can be controlled by the spin rotation speed and the degree of dilution. After spin-coding, it can be heated to, for example, 140° C. to vaporize unnecessary materials and promote crystallization of the copolymer, thereby making it possible to form an extremely thin layer of 100 to 5,000 layers, for example, 1,000 layers. On the other electrode (4゛), even if it is a similar FE, another FE such as vinylidene chloride (CH
2CC12) (VDCI), or a copolymer of VDF and trifluoroethylene (TrPEz) may also be used. Here, a nylon thin film (7”) is placed on the other electrode (4”).
) was formed, and the surface was subjected to a rubbing treatment.

この後、これら一対の基板(3) 、 (3°)を所定
の間隔離間し、そのNVL (5)と配向処理膜(7)
との間に液晶(5)が充填される。
After this, the pair of substrates (3) and (3°) are separated for a predetermined period, and the NVL (5) and the alignment film (7) are separated.
A liquid crystal (5) is filled between the two.

さらにこの間には液晶性物質例えばS8(オクチル・オ
キシ・ベンジリデン・アミノ・メチル・ブチル・ヘンゾ
エイト)と87またはB8とのブレンド液晶を充填した
。これ以外でもDOBAMBC等の液晶性物質または複
数のブレンドを施した液晶性物質を充f、p)、’、−
ろ。その−例として、Ferroelectrics1
984 Vol、59 pp126〜136 J、W、
GoodbyらによりFerroelectrics 
 Switching  in  the Title
d  Smec−tic Phase of  R−C
−3−4−n−Hexyloxydenzyliden
e4”−八m’ no−(2−Chloropropy
l)(innamate(IIOBAcPc)。
Furthermore, a liquid crystal blend of S8 (octyl oxy benzylidene amino methyl butyl henzoate) and 87 or B8 was filled in this space. In addition to this, liquid crystal materials such as DOBAMBC or a liquid crystal material blended with multiple materials may be used f, p), ', -.
reactor. As an example, Ferroelectrics1
984 Vol, 59 pp126-136 J, W,
Ferroelectrics by Goodby et al.
Switching in the Title
d Smec-tic Phase of R-C
-3-4-n-Hexyloxydenzyliden
e4”-8m' no-(2-Chloropropy
l) (innamate(IIOBAcPc).

特開昭59−98051.特開昭59−118744を
用いてもよい。
Japanese Patent Publication No. 59-98051. JP-A-59-118744 may also be used.

この光メモリディスク(10)は、周辺を液晶が大気に
触れないように、第1図に示す如く封止(30)。
The periphery of this optical memory disk (10) is sealed (30) as shown in FIG. 1 to prevent the liquid crystal from coming into contact with the atmosphere.

(30’)されている。この光メモリディスクは(10
)の中心部には一対の電極(4) 、 (4’)より延
在した外部コンタクト用電極(32) 、 (32’ 
)を有する。この外部コンタクト用電極(32) 、 
(32’ )は、ジグ(14)と補助ジグ(14’)と
によりディスクを固定する際端子(31) 、 (31
°)と電気的に連結させる。さらにこのジグは記憶の書
き込み(101) 、書消しく102)の際その信号源
(25)より厚比したリード(13) 、 (13’ 
)と接続されている。
(30') has been done. This optical memory disk is (10
) have a pair of external contact electrodes (32) and (32') extending from the pair of electrodes (4) and (4').
). This external contact electrode (32),
(32') are the terminals (31), (31
°) to be electrically connected. Furthermore, this jig has leads (13) and (13') that are thicker than the signal source (25) during memory writing (101) and erasing (102).
) is connected.

光ディスク(10)のコンタクト(32) 、 (32
°)は光ディスク(10)を回転させる駆動系(15)
のジグ(14)に補助ジグ(14’)により密着させる
際に同時に行われ、コンタクト部でのしゅう動はない。
Contacts (32), (32) of optical disc (10)
°) is a drive system (15) that rotates the optical disk (10)
This is done at the same time when the auxiliary jig (14') is brought into close contact with the jig (14), and there is no sliding movement at the contact portion.

このためディスクのコンタクト部(32) 、 (32
”)の信頼性の低下を防ぐことができる。
For this reason, the contact portions (32) and (32
”) can prevent a decline in reliability.

かくしてこの外部コンタクト用電極(32) 、 (3
2”)より所定の電圧例えば−15Vを印加し、記録用
トランクの全面を「0」の状態とする。さらにこのディ
スク(10)に対し情報の「書き込み」を系(101)
を用いて行う。即ち、全面に一方向に配設した液晶に対
し、光ビーム特に赤外線を(23)より、集光光学系、
位置補正等の系(21)を経て所定の番地に対し照射(
22) L、所定の番地の位相を初1tII状態よりず
らすことにより書き込みを行う。
Thus, these external contact electrodes (32), (3
2''), a predetermined voltage, for example, -15V, is applied to bring the entire surface of the recording trunk into the "0" state. Furthermore, the system “writes” information to this disk (10) (101).
This is done using In other words, a light beam, especially infrared rays, is emitted from (23) to a liquid crystal arranged in one direction on the entire surface, and a condensing optical system,
Irradiation (
22) Write by shifting the phase of L, a predetermined address from the initial 1tII state.

情報の「読み出し」に関しては系(100)を用いる。The system (100) is used for "reading" information.

即ち、半導体レーザ(12)よりの光ビームは偏光板(
8)、集光光学系、位置の補正(オートトラッキング装
置)(11)を経て、ディスクメモリ(10)に光(1
6)を入射させる。さらにこのディスクメモリより光が
(16”)として透過し、第2の位置補正、光学系(1
1°)、第2の偏光板(8゛)を経て受光センサ(9)
に至る。
That is, the light beam from the semiconductor laser (12) passes through the polarizing plate (
8), the light (1
6) is made incident. Furthermore, the light is transmitted as (16”) from this disk memory, and the second position correction and optical system (16”) are transmitted.
1°), the light receiving sensor (9) via the second polarizing plate (8°)
leading to.

実施例2 この実施例は第1図、第2図の光メモリ装置を用いる。Example 2 This embodiment uses the optical memory devices shown in FIGS. 1 and 2.

特にこのうち記録用トラックに関し第3図(B)の構造
を用いた。即ち、本発明の光ディスクメモリの一部を拡
大して示したものである。図面において、プラスチック
基板(3) 、 (3°)例えばアクリル樹脂またはコ
ーニング7059ガラス基板を用いた。この基板上に電
極として透光性導電膜(4)。
Particularly regarding the recording track, the structure shown in FIG. 3(B) was used. That is, this is an enlarged view of a part of the optical disk memory of the present invention. In the drawings, a plastic substrate (3), (3°) for example an acrylic resin or a Corning 7059 glass substrate was used. A transparent conductive film (4) is placed on this substrate as an electrode.

(4゛)を形成する。そしてこの一対の電極(4’)、
対抗電極(4)の内側の少なくとも一方にNVL (5
)を設ける。このNVL (5)は窒化珪素膜(5−1
)(平均厚さ50〜150人)、シリコン半導体の膜(
5−2) (平均厚さ300〜1000人、窒化珪素膜
(50〜1000人’) (5−3)より構成させてい
る。このシリコン半導体の膜は読み出し用のレーザ光(
波長700〜900nm)に対しては透光性を有し、か
つ正または負の電荷捕獲中心として作用する。さらに電
極(4″)に対してはナイロン薄膜を形成し、ラビング
処理を行った。この後この間に実施例1と同様の液晶を
充填した。
Form (4゛). And this pair of electrodes (4'),
NVL (5
) will be established. This NVL (5) is a silicon nitride film (5-1
) (average thickness 50-150), silicon semiconductor film (
5-2) (Average thickness: 300-1000 layers, silicon nitride film (50-1000 layers)
It is transparent to wavelengths of 700 to 900 nm) and acts as a positive or negative charge trapping center. Furthermore, a nylon thin film was formed on the electrode (4'') and subjected to a rubbing treatment. After this, the same liquid crystal as in Example 1 was filled during this period.

実施例3 第3図(C)は第3図(B)を変形した実施例である。Example 3 FIG. 3(C) is a modification of FIG. 3(B).

第3図(B)はNVLは窒化珪素(5−1) 、 (5
−3)と半導体のクラスタ(5−2)とによりなる。ま
た他の電極(4゛)上には窒化珪素膜(7−1)と有機
膜(7−2)とよりなり、この有機膜上面にラビング処
理を施した。この場合、液晶はTN(ツィステッド・ネ
マチック、スーパーツィステッド・ネマチック型液晶)
を用いた。するとこの液晶は電界の有無で光の透過、非
透過を決め得る。このため、「書き消し」としてクラス
タ(5−2)に正または負の電荷を注入、捕獲させて成
就する。また「書き込み」は熱または光のビームのみに
より記録用トラックの所定の番地のクラスタの電荷を放
出し、「無」とすれば、逆の透過または非透過を決定で
きる。もちろんこの液晶として実施例1と同様の強誘電
性液晶を用いることも可能である。
In Figure 3 (B), NVL is silicon nitride (5-1), (5
-3) and a semiconductor cluster (5-2). Further, on the other electrode (4') was a silicon nitride film (7-1) and an organic film (7-2), and the upper surface of this organic film was subjected to a rubbing treatment. In this case, the liquid crystal is TN (twisted nematic, super twisted nematic type liquid crystal)
was used. This liquid crystal can then determine whether light is transmitted or not, depending on the presence or absence of an electric field. This is achieved by injecting positive or negative charges into the cluster (5-2) and capturing it as "erasing". Further, in the case of "writing", the charge of the cluster at a predetermined address of the recording track is released only by a beam of heat or light, and by setting it to "no", it is possible to determine whether the cluster is transmissive or non-transmissive. Of course, it is also possible to use the same ferroelectric liquid crystal as in Example 1 as this liquid crystal.

その他は実施例2と同じである。The rest is the same as in the second embodiment.

実施例4 この実施例は、第3図(D)にその縦断面図を示す。一
方の’t 4m (4)上にはシリコンが過剰に添加さ
れた窒化珪素膜(5)を有する。この窒化珪素膜(Sj
J4−X O,5<X<4)はシリコンの不対結合手を
多量に有し、これをNVLとして作用させることができ
る。また他方の電極(4”)上には誘電体膜(5′−2
)と透光性の電荷捕獲層(5’−1)を設けた。即ち一
対の電極の双方上にNVLを設けた例である。この他は
実施例1と同様である。
Example 4 A longitudinal sectional view of this example is shown in FIG. 3(D). A silicon nitride film (5) to which silicon is excessively added is provided on one 't 4m (4). This silicon nitride film (Sj
J4-X O, 5<X<4) has a large amount of silicon dangling bonds, and can act as an NVL. Also, on the other electrode (4”) is a dielectric film (5’-2”).
) and a translucent charge trapping layer (5'-1) were provided. That is, this is an example in which NVL is provided on both of a pair of electrodes. The rest is the same as in the first embodiment.

以上に示した実施例において、本発明の思想は「光書き
込み」、「電気書き消し」を行うことにある。例えば液
晶としてFLCを用いる場合はチルト角が約22.5°
のものを用いた。この場合「書き消し」はディスクメモ
リ全体を一15V印加し、チルト角を約−22,5°と
してすべての番地をO”とする。他方「書き込み」は全
体に対し正のスレッシュホールド電圧に至らない弱い電
圧(即ちE c +よりも小さな電圧)、例えば+2v
を加える。さらに書き込みを行い、番地に対し書き込み
用のレーザ光を照射する。するとこの所定の番地の温度
が上昇し、この後この温度はレーザ光の照射がなくなっ
て徐冷がなされた際、正の電圧により確定された方向の
チルト角を+17.5〜+27.5  ”にさせること
ができる。書き込み用のレーザ光程度の波長が1〜3μ
を有する赤外線を加えると、この光の大部分を液晶が吸
収する。またNVLに捕獲された電荷の放出にはArレ
ーザ等の短波長光のレーザ光が好ましい。すると、この
光エネルギにより実施例1.2.3.4に示す捕獲され
た電荷を絶縁物のバリアをこえて励起し放出または注入
させることができる。
In the embodiments shown above, the idea of the present invention is to perform "optical writing" and "electrical writing and erasing". For example, when using FLC as the liquid crystal, the tilt angle is approximately 22.5°.
I used the one from In this case, "write/erase" applies -15V to the entire disk memory, sets the tilt angle to approximately -22.5 degrees, and sets all addresses to "O".On the other hand, "write" does not reach a positive threshold voltage for the entire disk memory. no weak voltage (i.e. less than E c +), e.g. +2v
Add. Further writing is performed, and the address is irradiated with a laser beam for writing. Then, the temperature at this predetermined address rises, and after that, when the laser light irradiation is stopped and the temperature is gradually cooled, the tilt angle in the direction determined by the positive voltage is +17.5 to +27.5. The wavelength of writing laser light is 1 to 3μ.
When we add infrared rays with , most of this light is absorbed by the liquid crystal. Furthermore, a short wavelength laser beam such as an Ar laser is preferable for releasing the charges captured in the NVL. This light energy can then excite the trapped charges shown in Example 1.2.3.4 beyond the insulating barrier and cause them to be released or injected.

即ち、本発明において、書き込みはスポット状のレーザ
光の照射の有無に加えて、基礎バイヤス電圧(臨界電圧
より小さい電圧)を印加する方法を採用した。さらに書
き消しは全体をスレッシュホールド電圧より十分大きな
逆方向バイヤスを加えた。
That is, in the present invention, writing is performed by applying a basic bias voltage (a voltage smaller than a critical voltage) in addition to the irradiation of a spot laser beam. Furthermore, for writing and erasing, a reverse bias sufficiently larger than the threshold voltage was applied to the entire circuit.

しかし書き消しに対しても、局部的(選択的)に行う場
合はレーザ光にて行い、またこれを逆方向の基礎バイヤ
ス電圧を加えれば成就させ得る。
However, writing and erasing can also be accomplished locally (selectively) by using a laser beam, and by applying a basic bias voltage in the opposite direction.

「効果」 以上の説明より明らかな如く、本発明の光ディスクメモ
リ装置は液晶を用いるため書換回数が比較的多い場合に
特に有効である。
"Effects" As is clear from the above description, the optical disk memory device of the present invention uses liquid crystal, and is therefore particularly effective when the number of rewrites is relatively large.

そして記録トラックと案内トランクとを設け、この記録
トラックを読み出し用のレーザ光また書き込み用レーザ
光を照射することにより隣の内側または外側のトランク
への読み出し、書き込みの際の飛びを除去することがで
きた。
Then, by providing a recording track and a guide trunk, and by irradiating this recording track with a reading laser beam or a writing laser beam, it is possible to eliminate jumps when reading or writing to an adjacent inner or outer trunk. did it.

本発明の光学系は「読み出し」と「書き込み」とで異な
る光学系を用いた。しかし、他の方式としてこれらをハ
ーフミラ−を用い同じ光源とし得る。しかしこの場合は
「書き込み」と「読み出し」の光量が10倍以上も異な
るため、部品点数は少なくなるが光路設計が面倒になる
欠点を有する。
The optical system of the present invention uses different optical systems for "reading" and "writing". However, as another method, they can be used as the same light source using a half mirror. However, in this case, the amount of light for "writing" and "reading" differs by more than 10 times, so although the number of parts can be reduced, it has the disadvantage that optical path design is complicated.

さらに本発明を一部修正した方式として偏光板を「書き
消し」または「書きこみ」において耐えることができる
ならばディスクの光照射面側に配設することは可能であ
る。しかしディスクメモリのすべてに2枚の偏光板を設
けるため製造コスト上昇に繋がる欠点を有する。
Furthermore, as a partially modified method of the present invention, it is possible to arrange a polarizing plate on the light-irradiated surface side of the disk as long as it can withstand "writing/erasing" or "writing". However, since all disk memories are provided with two polarizing plates, this method has the drawback of increasing manufacturing costs.

さらに本発明の実施例においては、光の読み出しは反射
層により反射させる光の有無または大小を比較して識別
する方式を主として示した。しかし光デイスク装置とし
ては照射光の大小を比較してそのrob、rlJを判別
してもよい。
Further, in the embodiments of the present invention, a method for reading out light is mainly shown in which the presence or absence or size of light reflected by the reflective layer is compared and identified. However, as an optical disk device, the rob and rlJ may be determined by comparing the magnitude of the irradiated light.

かかる方式において、「書き込み」および「読み出し」
が光方式のため、メモリ容量がきわめて大きいという特
長を有する。
In such a method, "writing" and "reading"
Since it is an optical system, it has an extremely large memory capacity.

本発明の実質的応用は車に民生用のコンパクトディスク
メモリのみならず、大容量のファイルメモリに対しても
有効である。またディスクも円形状で回転方式であるが
、ディスクを固定し、光路を移動させる方式等の応用も
可能である。
The practical application of the present invention is effective not only for consumer-use compact disk memories in cars but also for large-capacity file memories. Furthermore, although the disk is circular and rotates, it is also possible to use a method in which the disk is fixed and the optical path is moved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の光ディスクメモリ装置の概略を示す。 第2図は本発明の光ディスクメモリ装置の部分拡大図を
示す。 第3図は記録用トラックの拡大した縦断面図を示す。
FIG. 1 schematically shows an optical disc memory device of the present invention. FIG. 2 shows a partially enlarged view of the optical disc memory device of the present invention. FIG. 3 shows an enlarged longitudinal sectional view of the recording track.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一対の基板の内側に互いに電極を有し、該電極間に
液晶が充填され、一方または双方の前記電極上に前記液
晶の不揮発性の配向を規定する手段を有する液晶装置に
おいて、前記一対の基板の内側表面の一方は案内トラッ
クと記録用トラックとが凹凸を有して設けられ、かつ他
方は平坦面を有して設けられたことを特徴とする液晶を
用いた光ディスクメモリ装置 2、請求の範囲第1項において、記録用トラック側の基
板上に電極と、該電極上に液晶の不揮発性の配向を規定
する手段とを有することを特徴とする液晶を用いた光デ
ィスクメモリ装置。 3、特許請求の範囲第1項において、不揮発性の配向を
規定する手段は電気的に電極より遊離した電荷捕獲中心
層よりなることを特徴とする液晶を用いた光ディスクメ
モリ装置。
[Claims] 1. A pair of substrates has electrodes inside each other, liquid crystal is filled between the electrodes, and means for defining a nonvolatile orientation of the liquid crystal is provided on one or both of the electrodes. In the liquid crystal device, one of the inner surfaces of the pair of substrates is provided with a guide track and a recording track with an uneven surface, and the other surface is provided with a flat surface. The optical disk memory device 2 according to claim 1 uses a liquid crystal characterized in that it has an electrode on the substrate on the recording track side and means for defining a nonvolatile orientation of the liquid crystal on the electrode. Optical disk memory device. 3. An optical disk memory device using liquid crystal according to claim 1, wherein the means for defining non-volatile orientation comprises a charge trapping central layer electrically separated from the electrodes.
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