JPH02122440A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、強誘電性高分子材料の焦電性を利用した光記
録媒体に関し、光メモリ−、光センサ−、焦電センサー
、デイスプレィ等に利用できるものである。

［従来技術］ 強誘電性高分子材料を用いた記録媒体は既に種々の文献
及び公報等によって開示されているが、その記録方式は
具体的には以下に挙げる３種類に分類することができる
。

まず第１の方式としては特開昭５９−２１５０９Ｇ、５
９−２１５０９７、ＯＬ−１０５７９２に開示されてい
るように交差型電極等により任意の部分に電界を印加し
て分極処理を施すことによって情報の記録を行った後に
光ビームを照射して焦電電流の発生の有無によって情報
を再生しようとする方式である。

また第２の方式としては同じく特開昭５９−２１５０９
８．５９−２１５０９７等に開示されているように、あ
らかじめ分極処理を施した試料中の任意の部分の分極を
脱分極せしめることによって情報の記録を行ない、第１
方式と同様に記録時よりも弱い光ビームを照射した時の
焦電電流の有無で情報を再生しようという方式である。

ただしこの方式による再生時の応答は第１方式と異なり
、該焦電電流が発生しない部分が記録されたビットとな
る。

さらに第３の方式としてはＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ。

Ｅｌｃｃｔｒ、　Ｉｎｓ、　Ｅｌ−２１，５３９，（１
９８Ｂ）や高分子加工３５．４１８．　（１９８Ｇ）等
に開示されているように強誘電体が交流電界印加時に現
す誘電ヒステリシス曲線の抗電界が一定温度の上昇に伴
って減少する性質を利用して、あらかじめ分極処理を施
した試料に対して室温ではその分極が反転しない程度の
弱い逆電界を印加しながら当該試料中の任意の部分に対
して光ビームを照射して該光照射部の温度をキュリー点
近傍まで上昇させて当該光照射部の分極を反転せしめる
ことによって情報を記録し、さらに記録時よりも弱い光
ビームを照射した場合の焦電電流の位相の差（正負）に
よって記録された情報を再生する方式である。

上記３つの方式を比較すると、室温時の残留分極量をＰ
「として表すとして、その再生信号である焦電電流の大
きさを分極量の変化に換算すると、第１方式及び第２方
式では最大Ｐｒであるのに対して、第３方式では最大２
Ｐｒに相当する電流が観測される。また第１方式では記
録密度を向上するために電極の極微細加工を必要として
コスト的に不利であり、第２方式では情報の消去が全面
消去になるために可逆光メモリーとして使用上大きな欠
点を有するため、第３方式が最も望ましいと考えられる
。

しかし、上記第３方式を採用した場合の試料の最適な構
成は確立されておらず、特にこの方式は照射される光に
よる熱記録、熱再生方式であるため照射光に対するその
吸収効率は重要な特性となるが、現状では強誘電性高分
子（特にビニリデン系重合体・・・以下ＰＶＤｆｆｉ合
体と略す）単独膜から成る記録層を有する従来の光記録
媒体では光透過性が高いために感度が低く、高出力のレ
ーザーを使用せねばならないために、実用性及び生産性
の而で問題があった。

また特開昭６３−４６６３８に開示されているように強
誘電性高分子光記録媒体中に半導体レーザー光波長付近
に吸収を有する色素を分散した発明が提案されているが
、当該公報中に開示されているような一般的な色素を用
いて上記第３方式による記録を行なった場合は記録時の
色素は高熱と高電圧という過酷な環境下にさらされるこ
とになり、反復して使用することによって結果として色
素分子の解離、分解等による褪色現象が生じ、光記録媒
体の実用化までには至らなかった。

さらにいずれの方式にせよ、強誘電性高分子材料の焦電
性を利用するためには、記録過程、消去過程で高電界を
印加必要がある。従って記録層中に電荷を通し易い不純
物、膜欠陥などが存在すると電極及び記録層が放電によ
り破損するという欠点を有している。これらの不純物と
か、膜欠陥を皆無にすることは技術的困難、および製造
原価が増大のために難しく、現実的でない。さらに焦電
性を利用する方式においては電極は不可欠である。そし
て、一般に電極材料は記録材料に比べて熱伝導率が大き
いので、電極−記録層界面において熱拡散を大きくし、
記録密度の点で不利な構成である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、電界印加による放電破壊をなくし、記録密度
を高め、記録感度の高い光記録媒体を提供しようとする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは強誘電性高分子の焦電性を利用した方式の
記録媒体について鋭意検討し、強誘電性高分子から成る
記録層と電極との間に絶縁層を設けることにより、本方
式の潜在的にかかえている問題点を解決することを見出
し、本発明に至った。

すなわち、本発明の構成は、光照射によって加熱された
部分が選択的に外部から印加された逆電界によって分極
反転する性質を利用して情報を記録する強誘電性高分子
光記録媒体において、強誘電性高分子材料と染料とを含
む、上記光記録媒体の記録層と電極層との間に、絶縁層
を設けた強誘電性高分子光記録媒体である。

図面を参照して本発明の一例を具体的に説明すると、基
板ｌの上に順次下部電極２、記録層３、絶縁層４および
上部電極５を形成したちのである。

上記絶縁層４は下部電極２と記録層３の間に設けてもよ
く、更に、記録層３とそれぞれ下部電極２および上部電
極５との各間に設けてもよい。また更に、上部電極の上
に保存性向上のために保護層を設けてもよい。

記録は上記電極側、または基板側の何れからでも可能で
あるが、記録側（光照射側）は透明であることが好まし
い。

本発明の絶縁層に使用する材料としては、熱０１塑性樹
脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化樹脂
等の有機材料、金属酸化物、金属硫化物等の無機材料が
使用できる。例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン樹脂、ブチラー
ル樹脂、アミド樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル、ポリ
カーボネート、ポリビニルピロリドン、シリコン樹脂、
ポリビニルアルコール、ポリエーテル、繊維素系樹脂、
ポリイミド、ポリビニルカルバゾール、エポキシ樹脂、
ポリアクリロニトリル、テルペン樹脂、フェノキシ樹脂
等のホモポリマー及びそれらのコポリマー　カゼイン、
ゼラチン等の天然物及び酸化亜鉛、酸化スズ、酸化イン
ジウム、硫化亜鉛等が使用できる。なお無機材料は樹脂
中に分散された状態で使用してもよい。ざらにテトラメ
チルスズ、トリチルインジウム等の有機金属化合物の使
用も可能である。

絶縁層を形成する方法としては、スプレー法、スピナー
法、ディッピング法、ブレード法等のウェットプロセス
、蒸着、ＣＶＤ等のドライプロセスが可能である。

次に本発明の記録層について説明する。本発明の記録層
は強誘電性高分子材料と半導体レーザー光を効率良く吸
収する染料から成っている。

そのような染料としては静電的にニュートラルな染料が
好ましい。静電的にニュートラルな染料としてはフタロ
シアニンフタロシアニン、ナフタロシアニン類、ベンゼ
ンジチオール類、ナフトキノン類、アントラキノン類、
その他の化合物等が挙げられる。

例えば、フタロシアニン類について具体的に説明すると
、下記一般式で示すものがある。

ただし、 Ｍ：スズ、鉛、チタン、バナジウム、インジウム等、 Ｒ：アルキル基、アルコキシル基、ハロゲン等である。

上記包接金属Ｍとして、スズ、鉛、チタン、バナジウム
、インジウム等の金属およびこれ等の化合物などを用い
るとその吸収波長域を長波長側にシフトすることができ
る。

置換基Ｒは、このフタロシアニン系色素の溶解性を向上
させるために導入する末端基である。

これらの色素は下記に示すように、ポリスチレン、アク
リル樹脂およびポリビニルアミン等の側鎖１こ結合させ
たものであってもよい。

ナフタロシアニンについて説明すると、下記一般式で示
される。

式中、Ｒ１−Ｒ４は同−又は異なり、直鎖または分岐ア
ルキル基またはハロゲン、 ｎは同一または異なり、Ｏ〜６の整数、Ｘ重およびＸ２
は同−又は異なり、−Ｒ，−Ａｒｓ−ＯＲ，−０Ａｒ　
　、　　　−０３１（Ｒ）ｚ　　、　　−０３１（ＯＲ
）３　、−　ＯＳＩ　（ＯＡｒ）　３よりなる群から選
択した基（ただしＲはＣ１〜Ｃ２□はの直鎖または分岐
アルキル基、Ａ「はフェニル基、置換フェニル基、ベン
ジル基及び置換ベンジル基よりなる群から選択した基で
ある）を示す。

これらのナフタロシアニン化合物はジャーナルφオブ・
アメリカン・ケミカル・ソサイアテ（−（Ｊ、Ａａ＋、
Ｃｈｅｍ、５ｏｃ）１９８４年　１０６巻、Ｐ、７４０
４〜７４１０に記載される公知の方法で合成できる。

強誘電性高分子材料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ｎ１定で矩形を示すようなものが望ましく、例
えばポリ弗化ビニリデン、弗化ビニリデン及び三弗化エ
チレン共重合体、弗化ビニリデン及び四弗化エチレン共
重合体、弗化ビニリデン及び弗化ビニル共重合体、弗化
ビニリデン、四弗化エチレン及び六弗化プロピレン三成
分共重合体、ポリシアン化ビニリデン、シアン化ビニリ
デン及び酢酸ビニル共重合体等が挙げられるが、この中
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。

記録層を形成する方法としては、スプレー法、ディッピ
ング法、ブレード法、スピナー法等の溶液塗布法が好ま
しい。

本発明の強誘電性高分子記録媒体が光メモリーとして機
能するためには記録層を挾む電極の少なくとも一方が照
射光に対して透明であることが必要である。透明電極と
してはスズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸
化スズ、酸化皿鉛等の蒸着、スパッタリング膜等が挙げ
られ、さらに金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケ
ル、クロム、ゲルマニウム、スズ等の各種金属の蒸着、
スパッタリング膜が電極として使用できるが、本発明は
特にこれらに限定されるものではない。

また基板材料としては、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、ポリアミド、ポリビニル
アセテート、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、エポキシ樹脂等の各種プラスチッ
ク、ガラス、石英板、セラミックなどが好適であるが、
本発明は特にこれらに限定されるものではない。

またキズ、ホコリ、汚れ等から上部電極を保護するため
、ならびに、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等からなる保
護層を上記電極の上に設けても良い。

以下、実施例によって、本発明を具体的に説明する。

［実施例］ Ｐ　（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）のジメチルホルムアミド（Ｄ
ＭＦ）溶液中に酸化バナジウムを包接する可溶性フタロ
シアニン色素を、Ｐ　（ＶＤＦ−Ｔ　ｒ　Ｆ　Ｅ）に対
して３重量％溶解し、　１．２ａａ＋厚のＩＴＯ蒸着ガ
ラス基板上にスピンコード法により乾燥後の膜厚が２μ
■になる様に塗布し、１４０℃で１時間アニール処理し
て記録層を形成した。

次にポリアミド樹脂（ＣＭ　−８０００■東し製）のエ
チルアルコール溶液を該記録層上にスピンコード法にて
乾燥後の膜厚が０．２μ−になる様に塗布し絶縁層を形
成した。

次に該絶縁層上に上部電極としてアルミニウムを蒸着し
、上部電極−絶縁層一記録層一下部電極一基板で構成さ
れる光記録媒体を作製した。

次に電極間に２２０ｖの電圧を印加しポーリング処理を
施し、さらに５０Ｖの逆電界を印加しながら半導体レー
ザー（以下ＬＤと略す）を５μｌφに絞り、照射光強度
１２ｓ＋Ｗで下部電極側から照射し情報を記録した。

次いでＬＤ光強度を０．２ｍＷにし　１ｏｋＨｚでチョ
ッピングしながら再度記録層にＬＤ光を照射して電極間
に生じる焦電電流を計ｎｌ　Ｌで情報の読み出しを行う
ことによりメモリー特性を評価した。Ｓ／Ｎ比は約４０
ｄＢで、Ｃ／Ｎ比は約５５ｄＢに達することが判明した
。また記録スポット径は約６μｌφであり、熱拡散も小
さいことが判明した。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の強誘電性高分子光記録媒
体は放電破壊を起さず、かつ、記録密度および記録感度
が高い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の強誘電性高分子光記録媒体の構成の一例
を示す断面の模式図である。 ｌ・・・基板、２・・・下部電極、３・・・記録層、４
・・・絶縁層、５・・・上部電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光照射によって加熱された部分が選択的に外部から印加
   された逆電界によって分極反転する性質を利用して情報
   を記録する強誘電性高分子光記録媒体において、強誘電
   性高分子材料と染料とを含む、上記光記録媒体の記録層
   と電極層との間に、絶縁層を設けたことを特徴とする強
   誘電性高分子光記録媒体。