JPH06349107A

JPH06349107A - 記録媒体

Info

Publication number: JPH06349107A
Application number: JP5165254A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yanai; 將浩谷内
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1993-06-10
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】圧力可変層を用いて記録層の光学的変位を選
択的に変え、情報記録を行い、記録の保存が半永久的で
あり、かつ書き換えが可能な新規な記録媒体の提供。【構成】少なくとも一方が透明な１対の支持体と、該
支持体間に複数の圧力可変層および前記圧力可変層間に
該層の局部的な圧力によって情報を記録することのでき
る記録層とを有することを特徴とする記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は情報の記録、消去を可逆的に行う
ことができる記録媒体に関する。

【０００２】

【従来技術】近年ＯＡ機器の普及等により、各種の情報
データの量は、増大の一途をたどっている。このため、
これらの情報データを高密度に蓄積する手段として、光
ディスク記録装置の開発が活発に行われている。しかし
ながら、情報の整理・編集を行う、あるいは、コンピュ
ーターにアクセスするためには、記録材料として、情報
の記録、消去を可逆的に行えることが不可欠であり、こ
のような観点からカルコゲナイドのような半導体、ある
いは、熱可塑性樹脂を記録材料とする開発が進められて
いる。だが、前者では毒性があったりコストが高くなる
といった欠点が認められ、また、後者については、コン
トラストが低く十分なＳ／Ｎ比をとれないという問題点
があり、現在のところ実用化できるものは見出されてい
ない。そうした問題点、欠点を解決するものとして、可
逆的に相転移を行う高分子材料を記録媒体として用いる
ことが検討されてきている。例えば、特開昭５８−１２
５２４７号公報には高分子液晶の透明な配向状態と不透
明状態とを熱あるいは熱及び電界によって可逆的に変化
させることを特徴とする記録媒体が開示されている。こ
こで、熱は光を光吸収剤に照射することにより発生させ
ることができ、すなわち、書き込み手段として、レーザ
ー光を用いるものである。また、このような例としては
特開昭６０−１１４８２３号公報にも開示されており、
高分子液晶としてポリシロキサンが使用されている。し
かし、これらの記録媒体では、レーザー光を用いる際、
トラッキング用のグループ形成を行うことが必要であ
り、記録媒体のコストが高くなるという欠点が生じ、現
在のところ実用化できるものは見い出されていないのが
実情である。

【０００３】

【目的】本発明は、圧力可変層を用いて記録層の光学的
変位を選択的に変え、情報記録を行い、記録の保存が半
永久的であり、かつ書き換えが可能な新規な記録媒体の
提供を目的とする。

【０００４】

【構成】本発明は、少なくとも一方が透明な１対の支持
体と、該支持体間に複数の圧力可変層および前記圧力可
変層の層間に該層の局部的な圧力によって情報を記録す
ることのできる記録層とを有することを特徴とする記録
媒体に関する。本発明者は前記の従来技術の問題点を解
決すべく、記録媒体についての研究を重ねてきた結果、
熱的に可逆である圧力可変層の有する作用を利用すれば
記録層への記録、消去が有効に行えることを見い出し、
これに基づき本発明を完成するに至った。以下に本発明
を添付の図面に基づきながら更に詳細に説明する。図１
（ａ）は本発明に係る記録媒体の１例の断面図であり、
記録層３１は光弾性効果を有する材料で形成されてお
り、その光学的変位を加熱により膨張又は形状変化を示
す圧力可変層２の局部的な圧力によって選択的に変化さ
せて情報の記録が可能なものである。なお、光弾性効果
とは、変形した弾性体が光学的異方体となって複屈折な
どを生ずるような現象をいう。支持体１１および１２
は、少なくともその一方が透明な基板であり、該基板と
しては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステ
ルなどのプラスチック又はガラスなどを用いることがで
きる。圧力可変層２は、記録層３１と配向層３２とをは
さんだ形で二層に分かれて存在している。記録層３１は
高分子液晶層からなり、この層３１には、通常配向膜３
２が接して存在する。この高分子液晶層を液晶温度でア
ニール処理することにより、該高分子液晶層は均一な配
向状態となり記録層３１を形成する。また、該圧力可変
層２は、熱膨張性有機材料層２１、２３と形状記憶樹脂
層２２、２４とから構成されている。

【０００５】前記熱膨張性有機材料の具体例としては、
例えば、パラフィンワックス、高級脂肪酸、ブチルゴ
ム、シリコンゴム、天然ゴム等が挙げられる。形状記憶
樹脂としては、材料がある温度の状態の形を記憶してお
り、変形してもある温度になると元の形状に戻るような
現象を示す樹脂であり、このような樹脂の具体例として
は、例えば、架橋ポリオレフィン、架橋弗素樹脂、トラ
ンスポリイソプレン、ポリノルボルネン、シンジオタク
チック−１，２−ポリブタジエン等が挙げられる。

【０００６】前記高分子液晶としては公知のものが利用
でき、メソゲン基を主鎖ないし側鎖に有するもので、こ
れらの化合物に関する総説は、例えばニューヨーク、ア
カデミック出版社１９８２年発行のチフェリ・クリーク
バウム，マイヤー共著「ポリマーリキッドクリスタル
ズ」に記載されている。また、高分子液晶は架橋されて
いるものであっても良い。これら架橋は光架橋によった
ものが好ましい。以下に用いる高分子液晶の具体例を下
表に挙げておく。なお、表中、＊は不斉炭素原子である
ことを示す。（以下余白）

【０００７】

【化１】

【０００８】

【化２】

【０００９】

【化３】

【００１０】

【化４】

【００１１】

【化５】

【００１２】

【化６】（以下余白）

【００１３】

【化７】

【００１４】

【化８】

【００１５】

【化９】

【００１６】

【化１０】

【００１７】

【化１１】

【００１８】

【化１２】

【００１９】

【化１３】

【００２０】

【化１４】

【００２１】前記のような高分子液晶は、通常単独ない
しは混合物として使用され、更に他の液晶、例えば低分
子液晶を加えて使用することもできる。このような低分
子液晶としては、高分子液晶の粘度、相転移温度等をコ
ントロールして記録特性及び消去特性の改善を目的とし
て使用するのが好ましく、公知のネマチックやスメクチ
ックあるいはコレステリック液晶が利用できる。本発明
の記録媒体では、レーザー光に対する光吸収性を良くす
るために、圧力可変層２の一方または双方に光吸収性物
質の１種以上を添加するのが好ましい。光吸収性物質は
例えば、圧力可変層２中に溶解又は分散して使用され
る。光吸収性物質は例えば、レーザーのような光で制御
する場合、使用され、場合によっては多色性色素も使用
される。これらの光吸収性物質は、使用されるレーザー
光の波長に適応したものが選択される。種々のレーザー
光の波長を用いて、記録、読み取り過程を行う場合に
は、記録、読み取り過程で使用されるレーザー光の波長
範囲に対応して、高い吸収を示すように光吸収性物質の
混合物を用いることが好ましい。光吸収性物質は、前記
したような圧力可変層２に添加する以外に他層に添加し
てもよいし、別層として例えば支持体１１、１２上に接
して設けても良い。光吸収性物質を独立層として設ける
場合、光吸収性物質をエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ア
クリル樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂溶液に溶解または分
散させて塗布するか、蒸着することにより該光吸収性物
質層３３を作成することができ、用いられる光吸収性物
質は公知のものが使用でき、具体的には、下記化１５〜
化２１に記載したものなどを挙げることができる。配向
膜３１は、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリア
ミド、ポリフッ化ビニリデンなどの有機高分子材料やシ
ランカップリング剤等によって形成することができる。（以下余白）

【００２２】アゾ染料

【化１５】

【００２３】アズレン染料

【化１６】

【００２４】ペリレン誘導体

【化１７】

【００２５】アントラキノン染料

【化１８】

【００２６】フタロシアニン

【化１９】

【００２７】ナフタロシアニン

【化２０】

【００２８】金属錯体

【化２１】

【００２９】次に本発明の記録媒体１０に対する情報の
書き込み、読み出し及び消去の動作について説明する。（１）記録媒体１０に対する情報の書き込み記録媒体１０に上部および／または下部基板方向側から
レーザー光を照射して、熱膨張性有機材料層２１、２３
を熱膨張させ、同時にこの膨張力により形状記憶樹脂層
２２、２４を通して記録層に圧力が加わり、局所的に記
録層の液晶の配向状態が変えられ、加圧部分には光散
乱、光学活性、複屈折または吸収の変異が生じ、記録点
が形成される。該記録点は、冷却後においてもそのまま
保持されて記録となる〔図１（ｂ）〕。なお、書き込み
時の熱は、形状記憶樹脂層２２、２４の樹脂が形状記憶
を起こす温度以下に調整する。（２）記録媒体１０に記録された情報の読み出し前記（１）のようにして形成された記録点が形成された
記録媒体１０に、記録用レーザー光よりも低出力の再生
用レーザー光を走査して、その部分の透過光または反射
光の出力を検出することにより行なわれる。（３）記録媒体１０に記録された情報の消去前記（１）のようにして情報が記録された記録媒体の情
報の消去は、形状記憶樹脂層２２、２４の樹脂が形状記
憶を起こす温度以上の液晶温度に再加熱することにより
行われる。この際に、一旦記録されて凸状となって記録
層３１を加圧していた形状記憶樹脂層２２、２４が、前
記再加熱により元の平坦面に戻り、さらに配向層３２に
より高分子液晶層３１が再配向する結果、記録情報は消
去される。消去後は、図１（ａ）に示したような記録媒
体になり、再度書き込みが可能なものとなる。消去用熱
源としては、レーザー光以外にヒータ、赤外ランプ等が
使用される。

【００３０】本発明に係る記録媒体１０は、例えば以下
のようにして作製される。図１（ａ）の下部支持体１１
上に熱膨張性有機材料を０．０１μｍ〜１００μｍ厚程
度にホットメルトコートし熱膨張性有機材料層２１を形
成した後、その上に形状記憶樹脂フィルムを０．０１μ
ｍ〜５０μｍ厚で被覆・積層する。一方、上部支持体１
２上に熱膨張性有機材料を０．０１μｍ〜１００μｍ厚
程度にホットメルトコートし熱膨張性有機材料層２３を
形成した後、その上に形状記憶樹脂フィルムを０．０１
μｍ〜５０μｍ厚で被覆・圧着し、その上に配向膜３２
をスピンコーティング、蒸着等により成膜し、その上に
高分子液晶層３１をスピンコーティング等により、０．
０１μｍ〜１００μｍ程度の厚さにコーティングによっ
て形成する。これら２つの支持体を合わせ、アニールす
れば記録媒体が形成される。以下に本発明を実施例によ
り説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定され
るものではない。

【００３１】

【実施例】

（実施例１）ガラス（下部支持体１１）上にフタロシアニン色素（Ph
thalocyanine cobaltcomplex)を５重量％分散したＣ₂₄
のｎ−パラフィンワックスを約３μｍ厚にホットメルト
コートし成膜後、側面を含む全面に前記フタロシアニン
色素を５重量％分散した約０．５μｍ厚のポリノルボル
ネンフィルムを被覆圧着し、圧力可変層を形成した。も
う一方のガラス（上部支持体１２）上にＣ₂₄のｎ−パラ
フィンワックスを約３μｍ厚にホットメルトコートし成
膜後、約０．５μｍ厚のポリノルボルネンフィルムを被
覆圧着し、圧力可変層を形成し、その上にポリイミドを
スピンコーティングし膜厚約０．１μｍに成膜して配向
層を形成した。さらにその上に高分子液晶（Ｎｏ３３）
をテトラヒドロフランに溶解し（１０重量％）スピンコ
ーティングにより約２μｍの厚さの膜を作成した。この
２つのガラス板上成膜を合わせて、１４０℃で熱処理す
ることにより、図１（ａ）に示したような記録媒体を作
成した。次に、この記録媒体に対し、レーザー光による
書き込み記録をレーザー出力１０ｍＷで５０ｎ秒行な
い、記録部と非記録部とのコントラスト比を半導体レー
ザーの微弱光（０．１ｍＷ）で測定すると８：１であっ
た。更に、この記録媒体をレーザー出力１０ｍＷで２５
０ｎ秒消去を行ったところ、記録は消去され、くり返し
使用が可能であるのが確かめられた。

【００３２】（実施例２）ガラス（下部支持体１１）上
にポリエチレンオキサイドをテトラヒドロフランに溶解
し（１０重量％）、そこへナフタロシアニン色素（Naph
thalocyanine cupper complex)を５重量％分散し、スピ
ンコーティングし膜厚約０．１μｍに成膜後、Ｃ₁₄の飽
和脂肪酸を約２μｍ厚にホットメルトコートし、その上
に約０．５μｍ厚のトランスポリイソプレンを被覆・圧
着し、圧力可変層を形成した。一方、ガラス（上部支持
体１２）上にＣ₁₄の飽和脂肪酸を約２μｍ厚にホットメ
ルトコートし、その上に約０．５μｍ厚のトランスポリ
イソプレンを被覆・圧着した。更にその上にポリイミド
をスピンコーティングし膜厚約０．１μｍに成膜し、配
向層を形成し、その上に高分子液晶（Ｎｏ．３４）をテ
トラヒドロフランに溶解し（１０重量％）スピンコーテ
ィングにより約２μｍの厚さの膜を作成した。これら２
つのガラス板上成膜を合わせて、１５０℃で熱処理する
ことにより、図２（ａ）に示したような記録媒体を作成
した。次に、この記録媒体に対し、レーザー光による書
き込み記録をレーザー出力１０ｍＷで５０ｎ秒行ない、
記録部と非記録部とのコントラスト比を半導体レーザー
の微弱光（０．１ｍＷ）で測定すると７：１であった。
更に、この記録媒体を１５０℃で熱処理すると記録が消
去され、繰り返し使用が可能であるのが確かめられた。

【００３３】

【発明の効果】本発明によると、安価な材料を用いて簡
単な方法で製造可能であり、また、記録の保存が半永久
的であり、かつ高コントラストで読み出すことのできる
書き換え可能な記録媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録媒体の１例の断面構造を模式的に
示す図である。（ａ）記録前の状態を示す図である。
（ｂ）記録後の状態を示す図である。

【図２】図１の記録媒体において、下部基板上に光吸収
性物質層を設けた記録媒体を示す図である。（ａ）記録
前の状態を示す図である。（ｂ）記録後の状態を示す図
である。

【符号の説明】

１０記録媒体１１支持体１２支持体２１熱膨張性有機材料層２２形状記憶樹脂層２３熱膨張性有機材料層２４形状記憶樹脂層３１記録層３２配向層３３光吸収性物質層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明な１対の支持体
と、該支持体間に複数の圧力可変層および前記圧力可変
層間に該層の局部的な圧力によって情報を記録すること
のできる記録層とを有することを特徴とする記録媒体。
【請求項２】圧力可変層が、熱膨張性有機材料層およ
び形状記憶樹脂層で構成されたものである請求項１記載
の記録媒体。
【請求項３】記録層が光弾性効果を有する配向状態の
高分子液晶層で形成されたものである請求項１または２
記載の記録媒体。
【請求項４】支持体間に光吸収性物質を含有する層を
少なくとも１層以上有する請求項１、２または３記載の
記録媒体。