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JP2742266B2 - 有機可逆光記録媒体 - Google Patents
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JP2742266B2 - 有機可逆光記録媒体 - Google Patents

有機可逆光記録媒体

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JP2742266B2
JP2742266B2 JP63178217A JP17821788A JP2742266B2 JP 2742266 B2 JP2742266 B2 JP 2742266B2 JP 63178217 A JP63178217 A JP 63178217A JP 17821788 A JP17821788 A JP 17821788A JP 2742266 B2 JP2742266 B2 JP 2742266B2
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明夫 小島
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光カード、光ディスク等に有用なヒートモ
ード有機可逆光記録媒体に関する。
[従来の技術] ビニリデン系重合体(以下、PVD系重合体という)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59−215096および
同59−215097号公報、高分子加工35,418(1986)あるい
はIEEE Trans.Electr.Ins.,EI−21,359(1986)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。
[発明が解決しようとする課題] ヒートモード有機可逆光記録媒体を光メモリーとして
使用する場合には、光照射による記録層内部の温度分布
を適正にすることが高速な読み書きあるいは多大な情報
の記録にとって極めて重要である。
本発明は、光照射による記録層内部の温度分布を適正
にしたヒートモード有機可逆光記録媒体を提供すること
を目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明者は、上記課題を解決するため従来より研究を
重ねてきたが、記録層において光入射側から光出射側に
向って吸光度が増加するように光吸収剤を分散させるこ
とが有効であることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明はヒートモード有機可逆光記録媒体
において、該光記録媒体の記録層がビニリデン系重合体
と1種以上の染顔料からなる光吸収剤を含み、かつ、そ
の光吸収剤の吸光度が該記録層の光入射側から出射側に
向けて増加していることを特徴とするヒートモード有機
可逆光記録媒体である。
本発明のヒートモード有機可逆光記録媒体の考え方を
説明するため、第1図に該記録媒体を強誘電性高分子光
メモリーとした場合を示すが、本発明は強誘電性高分子
材料を用いた場合に限定されるものではない。
第1図において、1は記録層、2は下部電極、3は上
部電極、4は基板であり、レーザーからの光5は、各境
界面に垂直に記録層へ入射する。焦電性を示すPVD系重
合体は一般に透明でレーザーの光は記録層に分散された
染顔料に吸収される。この記録層中での光の強度Iの変
化は、 で与えられる。ここでXは記録層Zのレーザー入射側の
端を原点とし、光入射側から出射側へ測った距離、αは
染顔料の吸光度である。
また、単位長さあたりの熱の発生量Qは、 で与えられる。今熱の発生量が記録層内で一定となるよ
うにすれば、記録層は一様に暖められる。すなわち、 Q=一定 こうなるためのαの条件を求めると、 となる。ここでα=α(0)である。
第2図にこのときの光の強さI、発生熱量Qとαの変
化を示した。この図より光入射側より光出射側の吸光度
を高くすると、Qは一様になりやすくなること、とくに
(*)の条件を満たすよう染顔料の濃度を制御し、か
つ、記録層厚さを1/αとすると発生熱量はQは一定と
なることがわかる。以上が本発明の基本的考え方であ
る。
このようなことから、本発明の光記録媒体は、光記録
内部において、局部的な温度分布が生じないように該記
録層の光の方向に測った厚さの80%以上の領域で を満たすようにすることが好ましい。
以下本発明の構成を図面に基づいて説明する。
第3、4図は本発明の強誘電性高分子記録媒体のうち
記録層中に光吸収剤を分散した場合の構成モデル図であ
る。この図中の1が該記録媒体の記録層であるPVD系重
合体膜が成る部分である。また、2は下部電極であり、
3は上部電極である。6は記録層中に分散された染顔料
である。本発明において記録層を構成する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
形を示すようなものが望ましく、たとえばふっ化ビニリ
デンのホモ重合体、及びふっ化ビニリデンを50重量%以
上含むふっ化ビニリデン共重合体である。該共重合体と
してはふっ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、
シアン化ビニリ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系重合体膜を均一
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。
該記録層の中でPVD系重合体は本記録媒体の基礎とも
いうべき強誘電性を表わす部分であるため、該光吸収剤
には該PVD系重合体の強誘電性を妨げぬように以下の特
性が適宜要求される。
1)照射特に半導体レーザー光波長付近に、吸収、持つ
こと 2)導電性が低いこと 3)熱的に安定であること 特に1の条件を満たすものであることが望ましい。こ
のような光吸収剤としては、先ず有機物ではシアニン
類、ピリジニウム膜・ビリリウム類・キノリニウム類・
ローダニン類等のポリメチン系化合物、フタロシアニン
系、ナフタロシアニン系等のポルフィン類、クロロフィ
ル類・クラウンエーテル類・スクワリリウム類・チアフ
ルバレン類、ジチオール類等の金属錯体化合物、アゾ化
合物、スピロ化合物、フルオレノン系化合物、フルギド
系化合物、イミダゾール系化合物、ペリレン系化合物、
フタロペリノン系化合物、フェロセン系化合物、フェナ
ジン系化合物、フェノチアジン系化合物、フェノキサジ
ン系化合物、ポリエン系化合物、インジゴ系化合物、キ
ノン系化合物、キナクリドン系化合物、キノフタロン系
化合物、ジフェニルアミン系化合物、トリフェニルアミ
ン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニル
メタン系化合物、アクリジン系化合物、アクリジノン系
化合物、カルボスチリル系化合物、クマリン系化合物等
挙げられる。さらに具体的には当該染顔料のうちでもポ
ルフィン類、シアニン類及びジチオール系錯体が好まし
い。
当該光吸収剤をPVD重合体中に添加し、かつその含有
量を制御するには光吸収剤含有量の異なる溶液を用いた
浸漬コーティング、あるいは光吸収剤含有量を変化させ
て何回かスピナーコーティングを用い得るが、本発明は
特にこれらに限定されるものではない。光入射側の吸光
度αは冒頭の考察より膜厚から定めることができる。
記録層の膜厚を2μmとした場合、α〜1/2μm=5
×105m-1とすればよい。この時、光出射側に向けて
(*)を近似するよう吸光度を変化させると、記録層の
光出射側の端までに光はほとんど100%吸収されてしま
う。実際上は上下電極への熱の拡散を防ぐためには、記
録層の光入射側近傍は染顔料を分散させず、またα
10%程度理論値より大きくするとよい。
本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挟む電極の少くとも一方が照射光に
対してできる限り透明であることが望ましく、特に本発
明では下部電極2に透明電極又は半透明電極を採用する
ことが好ましい。勿論下部電極2及び上部電極3の両方
が透明であっても良く、また上部電極3のみが透明であ
っても構わない。本発明で採用され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)や酸化スズ、
アンドープの酸化インジウム、酸化亜鉛等の蒸着、CV
D、スパッタリング膜等が挙げられ、半透明電極には
金、白金、銀、銅、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
等が挙げられるが本発明は特にこれらに限定されるもの
ではない。
またこれらの電極の支持体材料としては、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、電極同様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、電極同様本発明は特に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(L
D)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、その際に少くとも光
源側の電極は照射光に対して透明であることが望まし
い。
第5図は下部電極2の表面に下引き層7を設けた例で
ある。下引き層7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。
1)電極との接着性の向上 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1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、ヘキサメチルジシランザ
ン(HMDS)、トリメチルクロルシラン(TMCS)、ジメチ
ルクロルシラン(DMCS)、ジメチルジクロルシラン(DM
DCS)、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6図には上部電極3上に保護層8を設けた例を示し
たが、この保護層は記録層をキズ、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。
実施例1 厚さ約1mmのITO蒸着ガラス上に、スピンコート法によ
りP(VDF−TrFE)膜にフタロシアニン色素を分散した
ものを厚さ0.5μmで4回塗布して記録層を形成した。
この時各層の色素の吸光度を光入射側よりそれぞれ5.7
×105m-1、8.0×105m-1、1.3×106m-1、4.0×106m-1
した。次に、本サンプルの上部電極としてアルミニウム
を蒸着した後に該P(VDF−TrFE)膜に100Vの電圧をか
けてポーリング処理を施した。さらに25Vの逆電界を掛
けながら、発振波長780nmの半導体レーザー(以下LDと
略す)を用いて照射光強度1.6mWで下部電極側からP(V
DF−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0.16mWに弱めて10kHzでチョッピング
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情報を読み出し操作を行
うと、S/N比が45dBであることが判明した。
実施例2 実施例1と同様に厚さ1mmのITO蒸着ガラス上浸漬コー
ティング法によりP(VDF−TrFE)膜にナフタロシアニ
ン色素を分散したものを厚さ0.5μmで6回塗布して記
録層を形成した。この時各層の吸光度を光入射側より各
々0.0m-1(染顔料を含まない)、3.9×105m-1、4.8×10
5m-1、6.3×105m-1、9.2×105m-1、1.7×106m-1とし
た。さらに上部電極としてアルミニウムを蒸着した。以
下実施例1と同様の方法により情報を記録し読み出した
ところ、S/N比が43dBであることがわかった。
[発明の効果] 上記の発明を利用することにより当該ヒートモード有
機可逆光記録媒体において発生する熱を均一に記録媒体
中に与え、局所的に高温、低温になることない最適な温
度分布とすることができ、該光記録媒体の感度を増大
し、また情報記録密度を増大しうる。この結果半導体レ
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
に反応してかき込み読み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。
【図面の簡単な説明】
第1および第2図は本発明の基本的考え方を説明する
図、第3〜6図は本発明の光記録媒体の層構成を説明す
る図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本村 修二 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平1−256047(JP,A) 特開 昭64−3839(JP,A) 特開 昭63−46638(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒートモード有機可逆光記録媒体におい
    て、該光記録媒体の記録層がビニリデン系重合体と1種
    以上の染顔料からなる光吸収剤を含み、かつ、その光吸
    収剤の吸光度が該記録層の光入射側から出射側に向けて
    増加していることを特徴とするヒートモード有機可逆光
    記録媒体。
JP63178217A 1988-07-19 1988-07-19 有機可逆光記録媒体 Expired - Fee Related JP2742266B2 (ja)

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