JPH01162255A - 強誘電性高分子光記録媒体 - 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】 ［技術分野〕 本発明は、光カード、光ディスク、デイスプレー等に有
用なビニリデン系重合体（以下、ＰＶＤ系重合体と略す
）を記録層として用いた強誘電性高分子光可逆記録媒体
に関する。

［従来技術］ ＰＶＤ系重合体を記録媒体とした高分子光メモリーは、
すでに知られている。

これはＰＶＤ系重合体の強誘電性を利用した画期的な光
メモリーで、その記録原理は特開昭５９−２１５０９８
号公報、同５９−２１５０９７号公報、あるいはＩ　Ｅ
　Ｅ　Ｅ　　ｔｒａｎｓ、Ｅｌｃｅｔｒ、Ｉｎｓ、、Ｐ
Ｉ−２１，３５９゜１９８Ｂ、高分子加工３５．４１８
（１９８Ｂ）に開示されているように、強誘電性高分子
材料が電界によって分極する性質を利用して、高い電界
を印加して一方向に分極させた該強誘電性高分子材料に
対して、抗電界以下の弱い逆電界を印加した状態で任意
の部分に光ビームを照射加熱して該光照射部のみを選択
的に分極反転せしめることにより書き込みを可能にし、
さらに光または熱による焦電効果を利用して読み出すこ
とができるという、ものである。

このような強誘電性高分子を光メモリーとして使用する
場合には、該メモリーに照射される光に対する吸収効率
は重要な要素となるが、ＰＶＤ系重合体膜は一般に光透
過性が高いために高出力のレーザー光を照射してもロス
が多く、実用化に際して大きな問題となっていた。

又、本記録媒体はその機能上、該記録層の両面に電極層
を設けなければならないが、当該電極＋」料に対する検
討は行われておらず、発生した熱が電極を介して容易に
拡散してしまうために、記録層の温度上昇が難かしく、
メモリーとして使用する場合は、Ｓ／Ｎ比や記録密度が
低下するといった問題を有していた。

ｒＩＥｌ　　　的コ 本発明は、こうした事情に鑑み、ＰＶＤ系重合体からな
る光記録媒体において、記録層を挾む１枚の電極の少な
くとも一方が、光源である半導体レーザー光の波長域に
おいて吸収を持ち、電極であると同時に熱源として機能
する、高感度の強誘電性高分子光記録媒体を提供するこ
とを目的とするものである。

［構　成コ 本発明者らは従来より前記光記録媒体を実用化するため
研究を重ねてきたが、該光記録媒体の電極層の少なくと
も一方に特定の条件を有する電極材料を使用することに
より該光記録媒体の光吸収効率を改苦し、かつ発生した
熱を一定時間保持する方法を確立し、実用性の高い強誘
電性高分子記録媒体を作製することに成功した。

すなわち、本発明は、ＰＶＤ系重合体からなる光記録媒
体において、該ＰＶＤ系重合体より構成される記録層を
挾む１対の電極のうち、少なくとも一方の電極を構成す
る材料が下記条件式を満たす物性を有することを特徴と
する強誘電性高分子光記録媒体。

ｋ　≦　１．ＯＸ　１０’　ｗ　＊　ｍ　２／　Ｊ／Ｊ
”Ｃ ただし、 ｋ：熱伝導率（ｗ　ｅ　ｍ”　１１　　Ｋ−’　）ρ：
密度（ｇ−ｍ−３） Ｃ：比熱（Ｊ−ｇ−’−に一’　） である。

以下本発明の構成を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の強誘電性高分子記録媒体の構成モデル
図である。この図中の１が該光記録媒体の記録層である
ＰＶＤ系重合体膜から成る部分である。２は下部電極で
あり、３が上部電極である。また４は下部電極２を支持
する基板である。

本発明において使用される上記電極材料は上記第１図中
の上部、下部いずれの電極でも良く、又画電極とも上記
材料によって構成されていても構わない。さらに本発明
者らは以前にＰＶＤ系重合体記録層中に色素を分散して
、その光吸収効率を改善し得ることを報告したが、本発
明はこの場合にも適用することが可能であり、ここの場
合には照射光の入射側の電極を透明電極とし、もう一方
の電極に上記材料を使用することが望ましい。

本発明において電極層を構成する材料は上式よりも判る
ように熱伝導率が小さく、比熱及び密度が比較的大きい
ものが好ましい。この条件を満たす金属を具体的に述べ
ると、テルル、ビスマス、チタン、ニオブ、ニッケル、
白金、アンチモン、クロム、ゲルマニウム、ケイ素、ア
ルミニウム等が挙げられる。上記材料を使用して、該電
極層は蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形
成される。

さらに当該電極層以外の他の構成についても説明する。

記録層を構成するＰＶＤ系重合体には種々の化合物が報
告されているが、本記録媒体においては強誘電性を有し
、かつ誘電ヒステリシス測定で矩形を示すものが望まし
く、たとえばふっ化ビニリデンのホモ重合体、及びぶつ
化ビニリデンを５０ｆｆｌ量％以上含むぶつ化ビニリデ
ン共重合体である。該共重合体としてはぶつ化ビニリデ
ンと三ふっ化エチレン、六ふっ化プロピレン、三ふっ化
塩化エチレン等との共重合体等を挙げるこ、とができる
。

また、ポリシアン化ビニリデン、シアン化ビ二すデン及
び酢酸ビニル共重合体等も挙げられるが、これらの中で
も弗化ビニリデン及び三弗化エチレン共重合体［以下Ｐ
　（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）と略す］が最も好ましい。

該記録層のＰＶＤ系重合体膜を製膜する方法としては浸
漬コーティング、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等の溶液塗布法によって形成す
ることができる。この中でも浸漬コーティングやスピナ
ーコーティングによるものが該ＰＶＤ系重合体を均一な
膜厚に形成する上に、超薄膜が得られる点からも好まし
い。

本発明で採用される他の電極材料について述べると、透
明電極としてはスズをドープした酸化インジウム（ＩＴ
Ｏ）や酸化スズ、アンドープの酸化インジウム等が挙げ
られ、半透明電極には金、白金、銀、鉛、亜鉛、アルミ
ニウム、ニッケル、タンタル、チタン、コバルト、ニオ
ブ、パラジウム、スズ等の各種金属の蒸着、ＣＶＤ、ス
パッタリング膜等が挙げ４れるが特にこれらに限定され
るものではない。

また上記電極の支持体である基板４の材料としては、ポ
リエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネー
ト、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、アクリル樹脂
、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及び上記の誘導体等の
各種プラスチックやガラス、石英板、セラミックなどが
好適であるが、照射光に対して透明であることが望まし
く；又電極との絶縁を兼ねているものであることが好ま
しいが、本発明はこれらに限定されるものではない。

照射光源は量産性及び価格的にも半導体レーザー（ＬＤ
）が最適と考えられる。ＬＤ光の照射方向は上部・下部
何れの電極側からでも構わないが、その際に前記したよ
うに光源側の電極が照射光に対して透明であることが望
ましい場合もある。

第２図は下部電極２の表面に下引き層５を設けた例であ
る。下引き層５は下部電極２の表面に表面処理剤を塗布
あるいは蒸着することにより形成され、その目的には下
記のものが挙げられる。

■）電極との接若性の向上 ２）記録層の保存安定性の向上 ３）水、ガス、溶剤等のバリアー性 上記に於て、特にｌに主たる特性が要求される。そこで
使用される表面処理剤には、へ牛サメチルジシラザン（
ＨＭＤＳ）　、）ジメチルクロルシラン（ＴＭＣ８）、
ジメチルクロルシラン（ＤＭＣＳ）　、ジメチルジクロ
ルシラン（ＤＭＤＣＳ）、ビス（トリメチルシリル）ア
セトアミド、ｔ−ブチルジメチルクロルシラン、ビス（
トリメチルシリル）トリフルオロアセトアミド、トリメ
チルシリルジフェニル尿素、ビストリメチルシリル尿素
等があげられる。又、上記シリル化剤以外にチタン系の
カップリング剤（アンカーコート剤）も有効であること
が確認されている。

第３図には上部電極３上に保護層Ｂを設けた例を示した
が、この保護層は記録層を牛ズ、ホコリ、汚れ等からの
保護及び記録層の保存安定性の向上等を目的として、各
種高分子材料やシランカップリング剤、ガラスなどから
形成される。

以下実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれら実施例のみ限定されるものではない。

比較例 厚さ約１ＩＩＩｌのＩＴＯ蒸着ガラス上に、スピンコー
ド法によりＰ　（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）膜を厚さ　１μｍ
で塗布して記録層ｌを形成した。本サンプルの上部電極
として金（Ｔ年７−１・３ｘ１０’ｗ＊ｍ２＊　Ｊ−’
）を蒸着した後に該ｐ　（ｖＤＦ−ＴｒＦＥ）膜に１０
０Ｖの電圧をかけてポーリング処理を施した。さらに２
５Ｖの逆電界を掛けながら、発振波長８３０ｒｖの半導
体レー４−（以下ＬＤと略す）を用いて照射光強度５．
５ｍＷで下部電極側からＰ　（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）層内
の数箇所を加熱して情報を記録した。その後、ＬＤ光強
度を０．５５　ｍＷに弱めて１０ｋｌｌｚでチョピング
しながら再度Ｐ　（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）層にＬＤ光を照
射して電極間に生じる焦電電流を計測して記録した情報
の読み出し操作を行うと、Ｓ／Ｎ比が２５ｄＢであるこ
とが判明した。

実施例１ 比較例と同様にＮさ約１ｍｎ＋のＩＴＯ蒸若ガラス上に
、スピンコード法で厚さ　１μｍに塗布したＰ　（ＶＤ
Ｆ−ＴｒＦＥ）膜上に上部電極として’）Ｏｌ、（ｐ与
ｃ　−３−０３×１０　’　Ｗ”　ｍ　”　Ｊ　”　）
を約５００人の厚さに蒸着した。１００ｖの電界を印加
して該サンプルをポーリング処理した後に２５Ｖの逆電
界を印加しながら発振波長ＨＯｒ＋ｍの半導体レーザー
光を強度５．５ｍＷで下部ＩＴＯ？ｌＳ極側から照射し
該サンプルの数ケ所を加熱して情報を記録した。

以下比較例と同様の方法により記録した情報を読み出し
た所、Ｓ／Ｎ比が３５ｄＢであることが判明した。

実施例２ 比較例と同様の方法で上部電極に白金 （−”−−２，４９Ｘ　１０−’　ｗ−ｍ　２−　Ｊ　
−’　）を用いρ　　　Ｃ てサンプルを作製した。該サンプルのＳ／Ｎ比を測定す
ると、３９ｄＢであることが判明した。

実施例３ 比較例と同様の方法で上部電極にゲルマニラに ム（ρ・ｃ−３，５３ｘｌＯ−’　ｗ−ｍ’　・Ｊ　−
’　）を用いてサンプルを作製し、そのＳ／Ｎ比を評価
したところ３４ｄＢであることが判明した。

実施例４ に 上部電極にテルル（ρ・ｃ　ｍ５．０３ｘｌｏ°７ｗ・
ｍ２・Ｊｏｌ）を用いて比較例と同様の方法でサンプル
を作製・評価したところＳ／Ｎ比が４９ｄＢに達するこ
とが判明した。

実施例５ に 上部電極にビスマス（ｐ　・ｃ　−６，５９Ｘ　１０−
６　ｗ・ｍ２・Ｊｏｌ）を使用して以下比較例と同様の
方法でサンプルを作製・評価したところ、Ｓ／Ｎ比が４
５ｄＢであることが判明した。

実施例６ 上記電極にチタン（−専一＝　７．０８Ｘ　１０−６　
ｗ・ｃ ｍ２・Ｊ−１）を使用して以下比較例と同様の方法でサ
ンプルを作製・評価したところ、Ｓ／Ｎが４４ｄＢであ
ることが判明した。

実施例７ に 上部電極としてアンチモン（ρ・ｃ　−１，７８ＸＩＱ
’　ｗ　＊　ｍ　２　・Ｊ−１）を使用して、以下比較
例と同様の方法でサンプルを作製・評価したところ、Ｓ
／Ｎ比が４２ｄＢであることが判明した。

実施例８ １０−５ｗ＊ｍ２・Ｊ−１ンを用いて、以下比較例と同
様の方法でサンプルを作製・評価したところ、Ｓ／Ｎ比
が４０ｄＢであることが判明した。

実施例９ 上部電極としてニオブ（ρ・ｃ−２，３４Ｘ　１０−５
ｗ　ｅ　ｍ　”・Ｊｏｌ）を用いて、以下比較例と同様
の方法でサンプルを作製・′１Ｐｆｉｌｌｉしたところ
、Ｓ／Ｎ比が４０ｄＢであることが判明した。

実施例１０ Ｐ　（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）溶液中に下記式で示される　
５ｖｊ％のシアニン色素を分散して、厚さ１＋ｎｎ＋の
ＩＴＯ蒸着ガラス上に、スピンコード法により厚さ　１
μｍで塗布して記録層ｌを形成した。本サンプルの上部
電極としてテルル（ρ・ｃ　ｍ５．０３ＸｌＯ−７ｗ−
’ｍ　２・Ｊ−盲）を蒸着した。以下比較例と同様の操
作により、本サンプルを作製・評価したところＳ／Ｎ比
が５５ｄＢに達することが判明した。

［効　果］ 以上説明したように、本発明を利用することにより強誘
電性高分子光記録媒体の光吸収効率を向上させると共に
、発生した熱の拡散を低下せしめて、該光記録媒体の感
度を増大することができ、半導体レーザーのような低パ
ワーの照射光に対しても極めて鋭敏に反応して、書き込
み、読出し及び消去という一連の動作をスムーズに行う
ことができるという顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の強誘電性高分子記録媒体の構成モ
デル図。 ■・・・記録奏、２・・・下部電極、３・・・上部電極
、４・・・基板、５・・・下引層、６・・・保護層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビニリデン系重合体からなる光記録媒体において、該ビ
   ニリデン系重合体より構成される記録層を挾む１対の電
   極のうち、少なくとも一方の電極を構成する材料が下記
   条件式を満たす物性を有することを特徴とする強誘電性
   高分子光記録媒体。 ｋ／ρ・ｃ≦１．０×１０＾−＾４ｗ・ｍ＾２／Ｊ ただし、 ｋ：熱伝導率（ｗ・ｍ＾−＾１・Ｋ＾−＾１） ρ：密度（ｇ・ｍ＾−＾３） ｃ：比熱（Ｊ・ｇ＾−＾１・Ｋ＾−＾１）