JPH0511406A - 光記録媒体およびその記録再生方法 - Google Patents
光記録媒体およびその記録再生方法Info
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- JPH0511406A JPH0511406A JP3312517A JP31251791A JPH0511406A JP H0511406 A JPH0511406 A JP H0511406A JP 3312517 A JP3312517 A JP 3312517A JP 31251791 A JP31251791 A JP 31251791A JP H0511406 A JPH0511406 A JP H0511406A
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- G—PHYSICS
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 情報の再生時に非破壊読出を行なうことがで
き、さらにC/N特性の優れた光記録媒体およびその記
録再生方法を提供する。 【構成】 特定の波長の光を照射したときの光定常状態
が温度に依存して変化するように組合されたフォトクロ
ミック材料およびポリマーを含有する記録層3と、記録
層3を通過した光を反射するための反射層2と、記録層
3および反射層2の積層構造を支持するための基板1と
を備える、光記録媒体。特定の波長の光を照射するとき
の光定常状態が温度に依存して変化するように組合され
たフォトクロミック材料およびポリマーを含有する記録
層を加熱するステップと、加熱された記録層に特定の波
長の光を照射し光定常状態にして記録するステップとを
備える。再生の際には、光定常状態となっている記録層
の部分を選択的に加熱し、再生光を照射して記録状態お
よび未来記録状態を再生する。
き、さらにC/N特性の優れた光記録媒体およびその記
録再生方法を提供する。 【構成】 特定の波長の光を照射したときの光定常状態
が温度に依存して変化するように組合されたフォトクロ
ミック材料およびポリマーを含有する記録層3と、記録
層3を通過した光を反射するための反射層2と、記録層
3および反射層2の積層構造を支持するための基板1と
を備える、光記録媒体。特定の波長の光を照射するとき
の光定常状態が温度に依存して変化するように組合され
たフォトクロミック材料およびポリマーを含有する記録
層を加熱するステップと、加熱された記録層に特定の波
長の光を照射し光定常状態にして記録するステップとを
備える。再生の際には、光定常状態となっている記録層
の部分を選択的に加熱し、再生光を照射して記録状態お
よび未来記録状態を再生する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、フォトクロミック材
料を含有する光記録媒体およびその記録再生方法に関す
るものである。
料を含有する光記録媒体およびその記録再生方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】最近、フォトクロミック材料を記録媒体
の記録層に用いる研究が盛んに進められている。
の記録層に用いる研究が盛んに進められている。
【0003】フォトクロミック材料は、所定の波長の光
を照射すると、光化学反応によって分子の構造が変化
し、分子の構造変化に応じて、吸光度、旋光性、反射
率、および屈折率などの光学的特性が変化する性質を有
している。
を照射すると、光化学反応によって分子の構造が変化
し、分子の構造変化に応じて、吸光度、旋光性、反射
率、および屈折率などの光学的特性が変化する性質を有
している。
【0004】特定の波長の光が照射されると、変化した
分子の構造が元の構造に戻る性質を有している。したが
って、光学特性の差を利用することにより、情報の記録
および再生を行なうことができる。また、分子の構造を
元に変換することにより、情報の消去を行なうことがで
きる。
分子の構造が元の構造に戻る性質を有している。したが
って、光学特性の差を利用することにより、情報の記録
および再生を行なうことができる。また、分子の構造を
元に変換することにより、情報の消去を行なうことがで
きる。
【0005】この種のフォトクロミック材料としては、
たとえば、日本国雑誌「Bull.Chem.Soc.
Jpn」(1990年,Vol.163,p.1311
〜1315)に、2,3−ビス(2−メチル−ベンゾ
[b]チオフェン−3−イル)マレイン酸無水物が開示
されている。このフォトクロミック材料は、たとえば、
波長430nm近傍の光の照射により、光定常状態、す
なわち開環状態と閉環状態の分子が混在する状態に変化
して、赤色に着色し、波長550nm近傍の光の照射に
より、すべて開環状態に変化する。
たとえば、日本国雑誌「Bull.Chem.Soc.
Jpn」(1990年,Vol.163,p.1311
〜1315)に、2,3−ビス(2−メチル−ベンゾ
[b]チオフェン−3−イル)マレイン酸無水物が開示
されている。このフォトクロミック材料は、たとえば、
波長430nm近傍の光の照射により、光定常状態、す
なわち開環状態と閉環状態の分子が混在する状態に変化
して、赤色に着色し、波長550nm近傍の光の照射に
より、すべて開環状態に変化する。
【0006】したがって、可逆的に変化する上記の2つ
の状態の一方を記録状態に、他方を消去状態に対応させ
ることができる。また、情報の読出しは、このフォトク
ロミック材料に特定の波長(たとえば波長550nm)
を照射して、上記の2つの状態の間での吸光度等の光学
的特性の差を検出して行なうことができる。
の状態の一方を記録状態に、他方を消去状態に対応させ
ることができる。また、情報の読出しは、このフォトク
ロミック材料に特定の波長(たとえば波長550nm)
を照射して、上記の2つの状態の間での吸光度等の光学
的特性の差を検出して行なうことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフォトクロミック材料を含有する光記録媒体は、た
とえば、光定常状態を記録状態とし、開環状態を消去状
態とした場合、再生用光として波長550nm近傍に光
を照射すると、このフォトクロミック材料は開環状態に
なり、記録された情報が破壊される。また、再生光とし
て波長430nm近傍の光を使用すると、光記録媒体の
未記録状態(消去状態)の部分が光定常状態(記録状
態)となり、誤った記録が行なわれて元の情報が破壊さ
れる。
うなフォトクロミック材料を含有する光記録媒体は、た
とえば、光定常状態を記録状態とし、開環状態を消去状
態とした場合、再生用光として波長550nm近傍に光
を照射すると、このフォトクロミック材料は開環状態に
なり、記録された情報が破壊される。また、再生光とし
て波長430nm近傍の光を使用すると、光記録媒体の
未記録状態(消去状態)の部分が光定常状態(記録状
態)となり、誤った記録が行なわれて元の情報が破壊さ
れる。
【0008】また、記録状態と消去状態を逆にしても、
同様に情報の再生の際に、情報が破壊されてしまうとい
う問題があった。 さらに、この種の記録媒体において
は、記録ビットの0および1の2つのレベルだけではな
く、マルチレベルで情報を記録する方法が知られてい
る。このマルチ記録の方法は、たとえば、日本国特開昭
61−211835号、日本国特開昭62−16459
0号、および日本国特開平1−182846号などに開
示されている。
同様に情報の再生の際に、情報が破壊されてしまうとい
う問題があった。 さらに、この種の記録媒体において
は、記録ビットの0および1の2つのレベルだけではな
く、マルチレベルで情報を記録する方法が知られてい
る。このマルチ記録の方法は、たとえば、日本国特開昭
61−211835号、日本国特開昭62−16459
0号、および日本国特開平1−182846号などに開
示されている。
【0009】これらの従来のマルチレベル記録方法は、
光化学反応がフォトンの量(光照射量)に比例して促進
し、この反応の促進に比例して吸光度などが変化するも
のであり、光照射量を段階的に設定することにより、情
報のマルチレベルの記録を行なうものである。
光化学反応がフォトンの量(光照射量)に比例して促進
し、この反応の促進に比例して吸光度などが変化するも
のであり、光照射量を段階的に設定することにより、情
報のマルチレベルの記録を行なうものである。
【0010】しかしながら、このようなフォトクロミッ
ク材料を含有する光記録媒体を、再生光により光吸収な
どの光学的特性状態を検出して情報の再生を行なう場
合、再生光により分子の構造が変化して元の情報が破壊
される。このため、情報のマルチレベルの記録も同様
に、再生することが困難であった。
ク材料を含有する光記録媒体を、再生光により光吸収な
どの光学的特性状態を検出して情報の再生を行なう場
合、再生光により分子の構造が変化して元の情報が破壊
される。このため、情報のマルチレベルの記録も同様
に、再生することが困難であった。
【0011】また、このようなフォトクロミック材料を
用いた光記録媒体により、情報の記録または再生を行な
う場合、情報の記録密度は、記録または再生に用いられ
る光のスポット径Dに依存する。スポット径Dは、光の
波長λと対物レンズの開口数NAに関して、D槇λ/N
Aで表される関係を有する。したがって、スポット径D
を小さくするには、開口数NAを大きくする必要があっ
た。しかしながら、開口数NAを大きくするためには、
対物レンズを大きくする必要があり、装置の大型化およ
び大幅なコストアップを招くといった問題があった。
用いた光記録媒体により、情報の記録または再生を行な
う場合、情報の記録密度は、記録または再生に用いられ
る光のスポット径Dに依存する。スポット径Dは、光の
波長λと対物レンズの開口数NAに関して、D槇λ/N
Aで表される関係を有する。したがって、スポット径D
を小さくするには、開口数NAを大きくする必要があっ
た。しかしながら、開口数NAを大きくするためには、
対物レンズを大きくする必要があり、装置の大型化およ
び大幅なコストアップを招くといった問題があった。
【0012】また、このようなフォトクロミック材料を
用いた光記録媒体においては、より長波長域に感受性を
有するものが望まれている。
用いた光記録媒体においては、より長波長域に感受性を
有するものが望まれている。
【0013】さらに、このようなフォトクロミック材料
は、光照射によって副生成物を生じる。このため、記録
および消去を多数回重ねることによって劣化を生じ、最
終的には反応しなくなってしまう。これは、光照射によ
って一重項酸素が生成し、フォトクロミック材料を酸化
劣化させることによるものと考えられている。
は、光照射によって副生成物を生じる。このため、記録
および消去を多数回重ねることによって劣化を生じ、最
終的には反応しなくなってしまう。これは、光照射によ
って一重項酸素が生成し、フォトクロミック材料を酸化
劣化させることによるものと考えられている。
【0014】フォトクロミック材料の中でも、ジアリー
ルエテン誘導体は、良好な繰返し耐久性を示し、2,3
−ビス(2−メチルベンゾ[b]チオフェン−3−イ
ル)マレイン酸無水物は、空気の存在下で103 〜10
4 回の繰返し耐久性を示すことが報告されている。
ルエテン誘導体は、良好な繰返し耐久性を示し、2,3
−ビス(2−メチルベンゾ[b]チオフェン−3−イ
ル)マレイン酸無水物は、空気の存在下で103 〜10
4 回の繰返し耐久性を示すことが報告されている。
【0015】しかしながら、このようなオーダーの繰返
し耐久性では、実用上不十分であるという問題があっ
た。
し耐久性では、実用上不十分であるという問題があっ
た。
【0016】この発明の目的の1つは、情報の再生時に
非破壊読出を行なうことができ、さらにC/N特性の優
れた光記録媒体およびその記録/再生方法を提供するこ
とにある。
非破壊読出を行なうことができ、さらにC/N特性の優
れた光記録媒体およびその記録/再生方法を提供するこ
とにある。
【0017】この発明の他の目的は、フォトクロミック
材料を含有する光記録媒体を用いたマルチレベル記録/
再生方法を提供することにある。
材料を含有する光記録媒体を用いたマルチレベル記録/
再生方法を提供することにある。
【0018】この発明のさらに他の目的は、フォトクロ
ミック材料を含有した光記録媒体を用いて情報を高密度
に記録/再生する方法を提供することにある。
ミック材料を含有した光記録媒体を用いて情報を高密度
に記録/再生する方法を提供することにある。
【0019】この発明のさらに他の目的は、情報の再生
時に非破壊読出を行なうことができ、かつ長波長域に感
受性を持つ光記録媒体およびその記録/再生方法を提供
することにある。
時に非破壊読出を行なうことができ、かつ長波長域に感
受性を持つ光記録媒体およびその記録/再生方法を提供
することにある。
【0020】この発明のさらに他の目的は、フォトクロ
ミック材料を含有した光記録媒体の繰返し耐久性を向上
させることにある。
ミック材料を含有した光記録媒体の繰返し耐久性を向上
させることにある。
【0021】
【課題を解決するための手段および発明の作用効果】こ
の発明に従う光記録媒体は、特定の波長の光を照射した
ときの光定常状態が温度に依存して変化するように組合
されたフォトクロミック材料およびポリマーを含有する
記録層と、記録層を通過した光を反射するための反射層
と、記録層および反射層の積層構造を支持するための基
板とを備えている。
の発明に従う光記録媒体は、特定の波長の光を照射した
ときの光定常状態が温度に依存して変化するように組合
されたフォトクロミック材料およびポリマーを含有する
記録層と、記録層を通過した光を反射するための反射層
と、記録層および反射層の積層構造を支持するための基
板とを備えている。
【0022】この発明の好ましい一実施態様に従えば、
フォトクロミック材料は熱的に安定なフォトクロミック
材料であり、ポリマーはフォトクロミック材料と分子間
相互作用の大きいポリマーである。このようなフォトク
ロミック材料としては、ジアリールエテン誘導体があ
る。
フォトクロミック材料は熱的に安定なフォトクロミック
材料であり、ポリマーはフォトクロミック材料と分子間
相互作用の大きいポリマーである。このようなフォトク
ロミック材料としては、ジアリールエテン誘導体があ
る。
【0023】この発明において、フォトクロミック材料
は、好ましくはベンゾチオフェン環を少なくとも1つ有
するジアリールエテン誘導体である。このようなジアリ
ールエテン誘導体としては、たとえば2,3−ビス(2
−メチル−ベンゾ[b]チオフェン−3−イル)マレイ
ン酸無水物がある。
は、好ましくはベンゾチオフェン環を少なくとも1つ有
するジアリールエテン誘導体である。このようなジアリ
ールエテン誘導体としては、たとえば2,3−ビス(2
−メチル−ベンゾ[b]チオフェン−3−イル)マレイ
ン酸無水物がある。
【0024】このジアリールエテン誘導体と組合され温
度依存性を示すポリマーとしては、イオン解離可能なも
のがある。特にポリメタクリル酸のようにカルボン酸基
を有するものが好ましい。
度依存性を示すポリマーとしては、イオン解離可能なも
のがある。特にポリメタクリル酸のようにカルボン酸基
を有するものが好ましい。
【0025】温度依存性を示すフォトクロミック材料お
よびポリマーの組合せとしては、140℃におけるフォ
トクロミック材料の閉環体生成比が常温のそれの2倍以
上であることが好ましい。
よびポリマーの組合せとしては、140℃におけるフォ
トクロミック材料の閉環体生成比が常温のそれの2倍以
上であることが好ましい。
【0026】この発明において用いることのできる他の
種類のフォトクロミック材料としては、インドール環お
よびチオフェン環を有するジアリールエテン誘導体があ
る。このようなジアリールエテン誘導体としては、2−
(1,2−ジメチル−3−インドリル)−3−(2,
4,5−トリメチル−3−チエニル)マレイン酸無水物
がある。
種類のフォトクロミック材料としては、インドール環お
よびチオフェン環を有するジアリールエテン誘導体があ
る。このようなジアリールエテン誘導体としては、2−
(1,2−ジメチル−3−インドリル)−3−(2,
4,5−トリメチル−3−チエニル)マレイン酸無水物
がある。
【0027】このジアリールエテン誘導体と組合されて
温度依存性を示すポリマーとしては、ポリスチレンおよ
びポリビニルブチラールなどがある。
温度依存性を示すポリマーとしては、ポリスチレンおよ
びポリビニルブチラールなどがある。
【0028】C/N特性の優れた光記録媒体とするため
には、記録層のポリマーに対するフォトクロミック材料
の混合比は、20重量%未満であることが好ましい。ポ
リマーがアリール基を有する場合には、この混合比は1
0重量%未満であることが好ましい。アリール基を有す
るポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−メタク
リル酸共重合体、およびポリカーボネートがある。
には、記録層のポリマーに対するフォトクロミック材料
の混合比は、20重量%未満であることが好ましい。ポ
リマーがアリール基を有する場合には、この混合比は1
0重量%未満であることが好ましい。アリール基を有す
るポリマーとしては、ポリスチレン、スチレン−メタク
リル酸共重合体、およびポリカーボネートがある。
【0029】ポリマーがアリール基より大きな電気双極
子を有する場合には、混合比は3重量%未満であること
が好ましい。このようなポリマーとしては、ポリメタク
リル酸がある。
子を有する場合には、混合比は3重量%未満であること
が好ましい。このようなポリマーとしては、ポリメタク
リル酸がある。
【0030】このようなフォトクロミック材料を含有す
る光記録媒体の繰返し耐久性を向上させるためには、記
録層に一重項酸素クエンチャーを含有させることが好ま
しい。
る光記録媒体の繰返し耐久性を向上させるためには、記
録層に一重項酸素クエンチャーを含有させることが好ま
しい。
【0031】このような一重項酸素クエンチャーとして
は、図48〜50に示す構造式を有するものがある。
は、図48〜50に示す構造式を有するものがある。
【0032】この発明において記録層中に含まれるフォ
トクロミック材料およびポリマーは、混合物として含有
されていてもよいし、フォトクロミック材料がポリマー
の側鎖として含有されていてもよい。
トクロミック材料およびポリマーは、混合物として含有
されていてもよいし、フォトクロミック材料がポリマー
の側鎖として含有されていてもよい。
【0033】この発明に従う記録方法は、特定の波長の
光を照射したときの光定常状態が温度に依存して変化す
るように組合されたフォトクロミック材料およびポリマ
ーを含有する記録層を加熱するステップと、加熱された
記録層に特定の波長の光を照射し光定常状態にするステ
ップとを備えている。 加熱ステップは、特定の波長の
光を記録層に照射することにより加熱してもよい。また
特定の波長の光とは異なる別の光を記録層に照射するこ
とにより加熱してもよい。
光を照射したときの光定常状態が温度に依存して変化す
るように組合されたフォトクロミック材料およびポリマ
ーを含有する記録層を加熱するステップと、加熱された
記録層に特定の波長の光を照射し光定常状態にするステ
ップとを備えている。 加熱ステップは、特定の波長の
光を記録層に照射することにより加熱してもよい。また
特定の波長の光とは異なる別の光を記録層に照射するこ
とにより加熱してもよい。
【0034】この発明に従う光記録媒体の再生方法は、
光定常状態となっている記録層の部分を選択的に加熱す
るステップと、記録層に再生光を照射するステップと、
記録層を通過した再生光を検知して記録状態および未記
録状態を再生するステップとを備えている。
光定常状態となっている記録層の部分を選択的に加熱す
るステップと、記録層に再生光を照射するステップと、
記録層を通過した再生光を検知して記録状態および未記
録状態を再生するステップとを備えている。
【0035】加熱ステップは、光定常状態となっている
記録層の部分のみに吸収のある波長の光を照射すること
により加熱することが好ましい。
記録層の部分のみに吸収のある波長の光を照射すること
により加熱することが好ましい。
【0036】また、このように加熱された記録層の部分
に、再生光が照射されることにより、記録層の部分の光
定常状態が維持されることが好ましい。これによって、
非破壊読出を行なうことができる。
に、再生光が照射されることにより、記録層の部分の光
定常状態が維持されることが好ましい。これによって、
非破壊読出を行なうことができる。
【0037】この発明に従うマルチレベル記録方法は、
特定の波長の光を照射したときの光定常状態が温度に依
存して変化するように組合されたフォトクロミック材料
およびポリマーを含有する記録層を各レベルに対応した
温度に加熱するステップと、加熱された記録層に特定の
波長の光を照射し温度に対応した光定常状態にするステ
ップとを備えている。
特定の波長の光を照射したときの光定常状態が温度に依
存して変化するように組合されたフォトクロミック材料
およびポリマーを含有する記録層を各レベルに対応した
温度に加熱するステップと、加熱された記録層に特定の
波長の光を照射し温度に対応した光定常状態にするステ
ップとを備えている。
【0038】加熱ステップは、特定の波長の光の照射量
を変化させることにより各レベルに対応した温度に記録
層を加熱するステップを備えることが好ましい。
を変化させることにより各レベルに対応した温度に記録
層を加熱するステップを備えることが好ましい。
【0039】この発明に従うマルチレベル再生方法は、
各レベルに対応した光定常状態になっている部分を選択
的に各レベルに対応した温度に加熱するステップと、記
録層に再生光を照射するステップと、記録層を通過した
再生光を検知して各レベルにおける記録状態および未記
録状態を再生するステップとを備えている。
各レベルに対応した光定常状態になっている部分を選択
的に各レベルに対応した温度に加熱するステップと、記
録層に再生光を照射するステップと、記録層を通過した
再生光を検知して各レベルにおける記録状態および未記
録状態を再生するステップとを備えている。
【0040】このマルチレベル再生方法において、加熱
ステップは、光定常状態となっている記録層の部分のみ
に吸収のある波長の光を照射することにより加熱するス
テップを備えることが好ましい。各レベルに対応した温
度に加熱された記録層の部分に再生光が照射されること
により、記録層の部分が各レベルに対応した光定常状態
に維持されることが好ましい。
ステップは、光定常状態となっている記録層の部分のみ
に吸収のある波長の光を照射することにより加熱するス
テップを備えることが好ましい。各レベルに対応した温
度に加熱された記録層の部分に再生光が照射されること
により、記録層の部分が各レベルに対応した光定常状態
に維持されることが好ましい。
【0041】この発明に従う高密度記録/再生方法は、
特定の波長の光を照射したときの光定常状態が温度に依
存して変化するように組合されたフォトクロミック材料
およびポリマーを含有する記録層の一部を加熱用光を照
射して加熱するステップと、加熱された記録層の一部の
領域に部分的に重なるように特定の波長の光を照射し記
録/再生するステップとを備える。
特定の波長の光を照射したときの光定常状態が温度に依
存して変化するように組合されたフォトクロミック材料
およびポリマーを含有する記録層の一部を加熱用光を照
射して加熱するステップと、加熱された記録層の一部の
領域に部分的に重なるように特定の波長の光を照射し記
録/再生するステップとを備える。
【0042】またもう1つの高密度記録/再生方法は、
特定の波長の光を照射したときの光定常状態が温度に依
存して変化するように組合されたフォトクロミック材料
およびポリマーを含有する記録層を相対的に移動しなが
ら加熱用光を照射して加熱するステップと、加熱用光の
後を相対的に移動しながら特定の波長の光を照射し加熱
用光によって加熱された記録層の一部を記録/再生する
ステップとを備えている。
特定の波長の光を照射したときの光定常状態が温度に依
存して変化するように組合されたフォトクロミック材料
およびポリマーを含有する記録層を相対的に移動しなが
ら加熱用光を照射して加熱するステップと、加熱用光の
後を相対的に移動しながら特定の波長の光を照射し加熱
用光によって加熱された記録層の一部を記録/再生する
ステップとを備えている。
【0043】これら高密度の記録/再生方法に従えば、
光スポットの一部のみに光化学反応を起こさせることが
でき、スポット径よりも小さな領域において記録/再生
を行なうことができる。このため、情報を高密度に記録
/再生することができ、また高速に再生を行なうことが
できる。
光スポットの一部のみに光化学反応を起こさせることが
でき、スポット径よりも小さな領域において記録/再生
を行なうことができる。このため、情報を高密度に記録
/再生することができ、また高速に再生を行なうことが
できる。
【0044】
【実施例】図51を参照して、基板1上には反射層2が
設けられている。反射層2上にこの発明に従うフォトク
ロミック材料およびポリマーを含有した記録層3が設け
られている。この光記録媒体では、矢印Aのように上方
から光が照射され記録層3を通過した光は反射層2によ
って反射されて、再び記録層3を通り戻る。
設けられている。反射層2上にこの発明に従うフォトク
ロミック材料およびポリマーを含有した記録層3が設け
られている。この光記録媒体では、矢印Aのように上方
から光が照射され記録層3を通過した光は反射層2によ
って反射されて、再び記録層3を通り戻る。
【0045】図52を参照して、この光記録媒体では、
基板1の上に記録層3が設けられており、記録層3上に
反射層2が設けられている。この光記録媒体では、矢印
Bのように光が照射されて基板1を通り、記録層3に進
入する。記録層3を通過した光は、反射層2で反射さ
れ、再び記録層3および基板1を通って元に戻る。
基板1の上に記録層3が設けられており、記録層3上に
反射層2が設けられている。この光記録媒体では、矢印
Bのように光が照射されて基板1を通り、記録層3に進
入する。記録層3を通過した光は、反射層2で反射さ
れ、再び記録層3および基板1を通って元に戻る。
【0046】記録層に含有されるフォトクロミック材料
として、国内雑誌「Bull.Chem.Soc.Jp
n」(1990年,Vol.163,P1311〜13
15)に示されるベンゾチオフェン環をもつジアリール
エテン誘導体の一つである2,3−ビス(2−メチル−
ベンゾ[b]チオフェン−3−イル)マレイン酸無水物
を用いた。図1にこのフォトクロミック材料の反応式を
示す。
として、国内雑誌「Bull.Chem.Soc.Jp
n」(1990年,Vol.163,P1311〜13
15)に示されるベンゾチオフェン環をもつジアリール
エテン誘導体の一つである2,3−ビス(2−メチル−
ベンゾ[b]チオフェン−3−イル)マレイン酸無水物
を用いた。図1にこのフォトクロミック材料の反応式を
示す。
【0047】このフォトクロミック材料の開環状態と閉
環状態は安定であり、熱により変化することは殆どな
い。
環状態は安定であり、熱により変化することは殆どな
い。
【0048】最初に、上記フォトクロミック化合物を溶
媒であるベンゼンに溶解し、その溶液を光学セルに封入
して吸光度を測定した。
媒であるベンゼンに溶解し、その溶液を光学セルに封入
して吸光度を測定した。
【0049】図2にその吸光度特性の概略図を示す。ま
ず、上記フォトクロミック材料が全て閉環状態にある吸
光度を測定した。その結果の吸収スペクトルを図2中に
破線で示す。但し、この測定に用いた閉環状態のフォト
クロミック材料はあらかじめカラムにより分離した。
ず、上記フォトクロミック材料が全て閉環状態にある吸
光度を測定した。その結果の吸収スペクトルを図2中に
破線で示す。但し、この測定に用いた閉環状態のフォト
クロミック材料はあらかじめカラムにより分離した。
【0050】次に、このフォトクロミック材料に546
nmの光を照射して全て開環状態にした後、吸光度を測
定した。
nmの光を照射して全て開環状態にした後、吸光度を測
定した。
【0051】その結果の吸収スペクトルを図2中に実線
で示す。このときの波長417nmでの吸光度をXとす
る。
で示す。このときの波長417nmでの吸光度をXとす
る。
【0052】次に、水銀ランプから出力された光にフィ
ルターを通して生じる波長436nmの光を上記溶媒に
照射して光定常状態にした場合の吸光度を測定した。
ルターを通して生じる波長436nmの光を上記溶媒に
照射して光定常状態にした場合の吸光度を測定した。
【0053】その結果の吸収スペクトルを図2中に点線
で示す。このときの波長544nmでの吸光度をYとす
る。
で示す。このときの波長544nmでの吸光度をYとす
る。
【0054】この結果から、たとえば、上記フォトクロ
ミック材料はその吸光度が波長430nm近傍の光の照
射の前後、すなわち、開環状態と光定常状態とで変化す
ることを利用して情報の記録再生等を行なうことができ
ることがわかる。
ミック材料はその吸光度が波長430nm近傍の光の照
射の前後、すなわち、開環状態と光定常状態とで変化す
ることを利用して情報の記録再生等を行なうことができ
ることがわかる。
【0055】良好な情報の記録等のためには、開環状態
から閉環状態に変化する率が大きいほうが望ましい。す
なわち、上記波長430nm近傍の光の照射により吸光
度等の光学的特性が効率よく変化することが望ましい。
から閉環状態に変化する率が大きいほうが望ましい。す
なわち、上記波長430nm近傍の光の照射により吸光
度等の光学的特性が効率よく変化することが望ましい。
【0056】この変化率Zは開環状態の吸光度のピーク
である波長417nmでの吸光度(X)と閉環状態の吸
光度の一つのピークである波長544nmでの吸光度
(Y)の比Y/Xで表わすことができ、上記溶液の場
合、Z=0.58であった。
である波長417nmでの吸光度(X)と閉環状態の吸
光度の一つのピークである波長544nmでの吸光度
(Y)の比Y/Xで表わすことができ、上記溶液の場
合、Z=0.58であった。
【0057】上記フォトクロミック材料と、該フォトク
ロミック材料との分子間相互作用が大きいポリマーであ
る平均分子量約20000のポリメタクリル酸(以下、
MAで表わし、図3にその構造式を示す)を溶媒である
メチルセロソルブ100gに溶解した図4に示す試料
(溶液)A−1〜A−3を作成した。
ロミック材料との分子間相互作用が大きいポリマーであ
る平均分子量約20000のポリメタクリル酸(以下、
MAで表わし、図3にその構造式を示す)を溶媒である
メチルセロソルブ100gに溶解した図4に示す試料
(溶液)A−1〜A−3を作成した。
【0058】上記フォトクロミック材料とポリメタクリ
ル酸を含有する上記各試料A−1〜A−3をそれぞれガ
ラス基板上にスピンコート法(回転数:700r.p.
m)により塗布し、その後溶媒を蒸発させて記録層を形
成した記録媒体を作成した。
ル酸を含有する上記各試料A−1〜A−3をそれぞれガ
ラス基板上にスピンコート法(回転数:700r.p.
m)により塗布し、その後溶媒を蒸発させて記録層を形
成した記録媒体を作成した。
【0059】次に、上記試料A−1〜試料A−3からな
る各記録媒体の記録層に基板側から波長546nmの光
を照射して上記記録層中にあるフォトクロミック材料を
全て開環状態にして吸光度を測定した。
る各記録媒体の記録層に基板側から波長546nmの光
を照射して上記記録層中にあるフォトクロミック材料を
全て開環状態にして吸光度を測定した。
【0060】波長546nmの光の照射により、開環状
態に容易にすることができた。次に上記光の照射された
部分に波長436nmの光を照射して光定常状態にした
後、吸光度を測定した。その測定値から前述の変化率Z
を求めた。
態に容易にすることができた。次に上記光の照射された
部分に波長436nmの光を照射して光定常状態にした
後、吸光度を測定した。その測定値から前述の変化率Z
を求めた。
【0061】その結果を、図5に示す。縦軸はフォトク
ロミック材料の開環状態から閉環状態に変化する変化率
Zを表わしている。横軸はポリメタクリル酸に対する上
記フォトクロミック材料の重量混合比(wt%)を表わ
している。さらに、図6は上記変化率Zから求めた波長
436nmの光照射により開環状態から生成する閉環状
態の生成比率(%)、すなわち閉環体の生成比率と上記
混合比(wt%)の関係を示す。
ロミック材料の開環状態から閉環状態に変化する変化率
Zを表わしている。横軸はポリメタクリル酸に対する上
記フォトクロミック材料の重量混合比(wt%)を表わ
している。さらに、図6は上記変化率Zから求めた波長
436nmの光照射により開環状態から生成する閉環状
態の生成比率(%)、すなわち閉環体の生成比率と上記
混合比(wt%)の関係を示す。
【0062】上記図5からわかるように、このような光
記録媒体の変化率Zは、溶液の変化率(Z=0.58)
に比べて非常に小さい。すなわち、図6が示すように開
環状態にある上記フォトクロミック材料が閉環状態に変
化する割合が非常に小さいことがわかる。
記録媒体の変化率Zは、溶液の変化率(Z=0.58)
に比べて非常に小さい。すなわち、図6が示すように開
環状態にある上記フォトクロミック材料が閉環状態に変
化する割合が非常に小さいことがわかる。
【0063】一般に、上記フォトクロミック材料との分
子間相互作用の小さいポリマーに対する該フォトクロミ
ック材料の混合比が小さい光記録媒体は上記溶液状態に
近い状態になり、変化率Zが大きくなると期待される。
図5を参照して、ポリメタクリル酸に対するフォトクロ
ミック化合物の混合比が3wt%以下になると、変化率
Zが大きくなる。
子間相互作用の小さいポリマーに対する該フォトクロミ
ック材料の混合比が小さい光記録媒体は上記溶液状態に
近い状態になり、変化率Zが大きくなると期待される。
図5を参照して、ポリメタクリル酸に対するフォトクロ
ミック化合物の混合比が3wt%以下になると、変化率
Zが大きくなる。
【0064】本実施例のポリマーであるポリメタクリル
酸は上記フォトクロミック材料との分子間相互作用が大
きいため、開環状態から閉環状態に変化する量子収率が
小さくなり、上記変化率が小さくなると考えられる。
酸は上記フォトクロミック材料との分子間相互作用が大
きいため、開環状態から閉環状態に変化する量子収率が
小さくなり、上記変化率が小さくなると考えられる。
【0065】なぜなら、上記ポリマーとフォトクロミッ
ク材料との分子間相互作用は、ポリメタクリル酸に含ま
れるカルボン酸基の水素がイオン解離またはイオン解離
に近い状態になり、上記カルボン酸基中のカルボニル結
合した酸素に電荷が多く存在するため大きくなると考え
られるからである。
ク材料との分子間相互作用は、ポリメタクリル酸に含ま
れるカルボン酸基の水素がイオン解離またはイオン解離
に近い状態になり、上記カルボン酸基中のカルボニル結
合した酸素に電荷が多く存在するため大きくなると考え
られるからである。
【0066】すなわち、上記ポリマーと上記フォトクロ
ミック材料との静電力等が大きくなると考えられる。
ミック材料との静電力等が大きくなると考えられる。
【0067】上記フォトクロミック材料は、波長430
nm近傍の光により開環状態から閉環状態に関与する励
起状態に遷移し、その後、閉環状態に変化する。
nm近傍の光により開環状態から閉環状態に関与する励
起状態に遷移し、その後、閉環状態に変化する。
【0068】しかしながら、上記大きな分子間相互作用
は、上記励起状態または閉環状態に関与する状態のポテ
ンシャルエネルギー曲線、上記励起状態と閉環状態に関
与する状態との間の遷移確率、開環状態の基底状態であ
るポテンシャルエネルギー曲線等のうち少なくとも1つ
を変化させるため、開環状態から閉環状態に変化する反
応経路が阻害され、量子収率が小さくなると考えられ
る。
は、上記励起状態または閉環状態に関与する状態のポテ
ンシャルエネルギー曲線、上記励起状態と閉環状態に関
与する状態との間の遷移確率、開環状態の基底状態であ
るポテンシャルエネルギー曲線等のうち少なくとも1つ
を変化させるため、開環状態から閉環状態に変化する反
応経路が阻害され、量子収率が小さくなると考えられ
る。
【0069】したがって、ポリマーとフォトクロミック
材料の分子間相互作用が大きい場合に、フォトクロミッ
ク材料の開環状態から閉環状態への変化がほぼ抑えられ
ることになる。
材料の分子間相互作用が大きい場合に、フォトクロミッ
ク材料の開環状態から閉環状態への変化がほぼ抑えられ
ることになる。
【0070】この分子間相互作用は、ポリマーまたは/
およびフォトクロミック材料の分極、極性、共鳴効果等
が大きい場合、イオン化する場合等に大きくすることが
できる。
およびフォトクロミック材料の分極、極性、共鳴効果等
が大きい場合、イオン化する場合等に大きくすることが
できる。
【0071】上記分子間相互作用は、分子同士、分子−
イオン、イオン同士に相互作用を引き起こし、その作用
が大きい場合には分子化合物等の複合化合物を作るので
ある。
イオン、イオン同士に相互作用を引き起こし、その作用
が大きい場合には分子化合物等の複合化合物を作るので
ある。
【0072】次に、試料A−1とA−2をそれぞれ使用
した各光記録媒体に波長546nmの光を照射して全て
開環状態になった時点で吸光度を測定し、次に所望の温
度にある加熱器の上に設置した状態で波長436nmの
光を照射して光定常状態にした後、光記録媒体が室温に
なった時点で上述と同様に吸光度を測定し、変化率Zの
温度依存性を求めた。
した各光記録媒体に波長546nmの光を照射して全て
開環状態になった時点で吸光度を測定し、次に所望の温
度にある加熱器の上に設置した状態で波長436nmの
光を照射して光定常状態にした後、光記録媒体が室温に
なった時点で上述と同様に吸光度を測定し、変化率Zの
温度依存性を求めた。
【0073】その結果を図7に示す。図中、白丸は試料
A−1を使用した光記録媒体、黒丸は試料A−2を使用
した光記録媒体について示している。なお、図8は上記
変化率Zから求めた波長436nmの光照射により開環
状態から生成する閉環状態の生成比率(%)、すなわち
閉環体の生成比率の温度依存性を示すものである。
A−1を使用した光記録媒体、黒丸は試料A−2を使用
した光記録媒体について示している。なお、図8は上記
変化率Zから求めた波長436nmの光照射により開環
状態から生成する閉環状態の生成比率(%)、すなわち
閉環体の生成比率の温度依存性を示すものである。
【0074】図7から、光記録媒体の温度を高くするこ
とにより、変化率Zが大きくなることがわかる。すなわ
ち、図8からわかるように温度が上がるほど、上記フォ
トクロミック分子は開環状態から閉環状態に反応が非常
に起こりやすくなっていることがわかる。
とにより、変化率Zが大きくなることがわかる。すなわ
ち、図8からわかるように温度が上がるほど、上記フォ
トクロミック分子は開環状態から閉環状態に反応が非常
に起こりやすくなっていることがわかる。
【0075】これは以下のように考えることができる。
すなわち、上記光記録媒体は熱を加えることにより、フ
ォトクロミック分子の環境が変わり、上記励起状態また
は閉環状態に関与する状態のポテンシャルエネルギー曲
線、上記励起状態と閉環状態に関与する状態との間の遷
移確率、開環状態の基底状態であるポテンシャルエネル
ギー曲線等が溶液状態に近い状態になり、さらに各エネ
ルギー準位に存在する分子の分布等が変わることによ
り、上記励起状態と閉環状態に関与する状態との間の遷
移等が大きくなり、開環状態から閉環状態に変化する量
子収率が大きくなるためと考えられる。
すなわち、上記光記録媒体は熱を加えることにより、フ
ォトクロミック分子の環境が変わり、上記励起状態また
は閉環状態に関与する状態のポテンシャルエネルギー曲
線、上記励起状態と閉環状態に関与する状態との間の遷
移確率、開環状態の基底状態であるポテンシャルエネル
ギー曲線等が溶液状態に近い状態になり、さらに各エネ
ルギー準位に存在する分子の分布等が変わることによ
り、上記励起状態と閉環状態に関与する状態との間の遷
移等が大きくなり、開環状態から閉環状態に変化する量
子収率が大きくなるためと考えられる。
【0076】図7および8から、上記ポリマーに対する
フォトクロミック材料の混合比が小さい場合に変化率の
温度依存性が大きくなることがわかる。
フォトクロミック材料の混合比が小さい場合に変化率の
温度依存性が大きくなることがわかる。
【0077】上述の結果から、上記光記録媒体は、たと
えば、開環状態を消去状態(未記録状態)とし、光定常
状態を記録状態とする場合、情報の記録は、加熱しなが
ら、波長436nmの光を照射して、上記フォトクロミ
ック材料を光定常状態にすることにより行なえばよいこ
とがわかる。
えば、開環状態を消去状態(未記録状態)とし、光定常
状態を記録状態とする場合、情報の記録は、加熱しなが
ら、波長436nmの光を照射して、上記フォトクロミ
ック材料を光定常状態にすることにより行なえばよいこ
とがわかる。
【0078】情報の再生は、波長436nmの光を照射
し、この光に対する吸光度等の光学的特性の変化を検出
して行なうことができる。なお、記録層を加熱させない
ため、上記光の強度は微弱であるほうが望ましい。
し、この光に対する吸光度等の光学的特性の変化を検出
して行なうことができる。なお、記録層を加熱させない
ため、上記光の強度は微弱であるほうが望ましい。
【0079】消去は、波長546nmの光を照射して容
易に行なうことができる。このような方法を用いると、
情報の記録時には記録層を加熱しているため、フォトク
ロミック材料は、開環状態から閉環状態に変化しやすく
なる。また、情報の再生時には加熱していないため、上
記フォトクロミック材料が開環状態から閉環状態に変化
することがほとんどない。
易に行なうことができる。このような方法を用いると、
情報の記録時には記録層を加熱しているため、フォトク
ロミック材料は、開環状態から閉環状態に変化しやすく
なる。また、情報の再生時には加熱していないため、上
記フォトクロミック材料が開環状態から閉環状態に変化
することがほとんどない。
【0080】情報の消去は光のみで光定常状態から開環
状態に変化しやすいため、情報の消去を容易に行なうこ
とができる。
状態に変化しやすいため、情報の消去を容易に行なうこ
とができる。
【0081】上記光記録媒体の開環状態を記録状態と
し、光定常状態を消去状態(または、未記録状態)とす
る場合、情報の記録は波長546nmの光を照射して、
上記フォトクロミック材料を開環状態にすることにより
行なえばよいことがわかる。この場合、加熱はしなくと
もよい。
し、光定常状態を消去状態(または、未記録状態)とす
る場合、情報の記録は波長546nmの光を照射して、
上記フォトクロミック材料を開環状態にすることにより
行なえばよいことがわかる。この場合、加熱はしなくと
もよい。
【0082】情報の再生は、波長436nmの光を照射
し、この光に対する吸光度等の光学的特性の変化を検出
して行なうことができる。なお、上記光の強度は前述と
同様の理由で微弱であるほうが望ましい。
し、この光に対する吸光度等の光学的特性の変化を検出
して行なうことができる。なお、上記光の強度は前述と
同様の理由で微弱であるほうが望ましい。
【0083】消去は、加熱しながら波長436nmの光
を照射して行なうことができる。このような方法を用い
ると、情報の記録時は光のみで光定常状態から開環状態
に変化しやすいため、情報の記録を容易に行なうことが
できる。また、情報の再生時には加熱していないため、
上記フォトクロミック材料が開環状態から閉環状態に変
化することがほとんどない。
を照射して行なうことができる。このような方法を用い
ると、情報の記録時は光のみで光定常状態から開環状態
に変化しやすいため、情報の記録を容易に行なうことが
できる。また、情報の再生時には加熱していないため、
上記フォトクロミック材料が開環状態から閉環状態に変
化することがほとんどない。
【0084】情報の消去時には記録層を加熱しているた
め、フォトクロミック材料は、開環状態から光定常状態
に容易に変化することができ、情報の消去が可能とな
る。
め、フォトクロミック材料は、開環状態から光定常状態
に容易に変化することができ、情報の消去が可能とな
る。
【0085】上記加熱方法としては、レーザ光等を用い
て行なうことができ、さらに、該レーザ光は633nm
等の赤外領域に近い可視領域、赤外領域または近赤外領
域等の長波長を有することが望ましい。
て行なうことができ、さらに、該レーザ光は633nm
等の赤外領域に近い可視領域、赤外領域または近赤外領
域等の長波長を有することが望ましい。
【0086】さらに、光記録媒体のレーザ光の出射側に
該レーザ光を吸収する吸収層を設けてもよい。たとえ
ば、反射型の光記録媒体の場合は、上記レーザ光が反射
される側の記録層の表面に上記吸収層を設ければよい。
また、透過型の場合は、上記レーザ光が反射される側の
記録層の表面に吸収層を設ければよい。
該レーザ光を吸収する吸収層を設けてもよい。たとえ
ば、反射型の光記録媒体の場合は、上記レーザ光が反射
される側の記録層の表面に上記吸収層を設ければよい。
また、透過型の場合は、上記レーザ光が反射される側の
記録層の表面に吸収層を設ければよい。
【0087】記録層の表面等に熱保持層を設けてもよ
い。上記加熱方法としては、情報の記録(または消去)
用のレーザ光等の強度を強くし、このレーザ光等によ
り、光記録媒体に情報の記録(または消去)を行なうと
ともに、加熱を行なうようにしてもよい。
い。上記加熱方法としては、情報の記録(または消去)
用のレーザ光等の強度を強くし、このレーザ光等によ
り、光記録媒体に情報の記録(または消去)を行なうと
ともに、加熱を行なうようにしてもよい。
【0088】しかしながら、上述のような情報の再生方
法では、情報の記録が破壊されてしまうおそれがあっ
た。
法では、情報の記録が破壊されてしまうおそれがあっ
た。
【0089】すなわち、光記録媒体を加熱せずに波長4
36nmの光を照射し、情報の再生を行なう際、上記フ
ォトクロミック材料は開環状態から閉環状態に変化する
ことはほとんどないが、閉環状態から開環状態に低い変
化率で変わって光定常状態でなくなってしまうおそれが
あった。
36nmの光を照射し、情報の再生を行なう際、上記フ
ォトクロミック材料は開環状態から閉環状態に変化する
ことはほとんどないが、閉環状態から開環状態に低い変
化率で変わって光定常状態でなくなってしまうおそれが
あった。
【0090】この問題を解決するには、以下の原理を利
用すればよい。たとえば、上記光記録媒体が開環状態を
消去状態、開環状態と閉環状態にある上記フォトクロミ
ック材料の混合状態または光定常状態を記録状態とし、
情報の再生に、たとえば、波長436nmの光を用いる
場合について述べる。
用すればよい。たとえば、上記光記録媒体が開環状態を
消去状態、開環状態と閉環状態にある上記フォトクロミ
ック材料の混合状態または光定常状態を記録状態とし、
情報の再生に、たとえば、波長436nmの光を用いる
場合について述べる。
【0091】上記光記録媒体の情報が記録された部分
(記録部分)に上記再生光が照射されているときには少
なくともこの記録部分を加熱し、上記フォトクロミック
材料を開環状態から閉環状態にも変化するようにして、
開環状態から閉環状態の変化とその逆の変化を釣り合わ
せて記録部分が情報の記録時と同じ吸光度特性を保つよ
うにし、また、情報が記録されていない部分(消去部
分)に上記光が照射されているときには少なくともこの
消去部分を加熱しないようにすれば、消去部分は上記フ
ォトクロミック材料が全て開環状態であり、開環状態か
ら閉環状態に変化することがほとんどないため、情報が
破壊されることがない。
(記録部分)に上記再生光が照射されているときには少
なくともこの記録部分を加熱し、上記フォトクロミック
材料を開環状態から閉環状態にも変化するようにして、
開環状態から閉環状態の変化とその逆の変化を釣り合わ
せて記録部分が情報の記録時と同じ吸光度特性を保つよ
うにし、また、情報が記録されていない部分(消去部
分)に上記光が照射されているときには少なくともこの
消去部分を加熱しないようにすれば、消去部分は上記フ
ォトクロミック材料が全て開環状態であり、開環状態か
ら閉環状態に変化することがほとんどないため、情報が
破壊されることがない。
【0092】上述の加熱手段としては、長波長の光が望
ましい。なぜなら、長波長の光では一般に化学反応を引
き起こすことがほとんどなく、主に無輻射失活して発熱
するためである。
ましい。なぜなら、長波長の光では一般に化学反応を引
き起こすことがほとんどなく、主に無輻射失活して発熱
するためである。
【0093】図9にジアリ−ルエテン系のフォトクロミ
ック材料である2,3−ジ(2,3,5−トリメチルチ
エニル)無水物の閉環状態から開環状態への反応の量子
収率と波長依存性の関係を示す。この関係から、本実施
例のフォトクロミック材料もたとえば波長633nmの
光では上記量子収率が小さく、ほとんど熱に変換される
と考えられる。
ック材料である2,3−ジ(2,3,5−トリメチルチ
エニル)無水物の閉環状態から開環状態への反応の量子
収率と波長依存性の関係を示す。この関係から、本実施
例のフォトクロミック材料もたとえば波長633nmの
光では上記量子収率が小さく、ほとんど熱に変換される
と考えられる。
【0094】したがって、たとえば、上記加熱手段とし
て加熱用の波長633nmの光を照射すると、上記光記
録媒体の消去部分では吸収がほとんどないため、発熱せ
ず、したがって、波長436nmの光の照射による開環
状態から閉環状態に変化を抑えることができることがわ
かる。
て加熱用の波長633nmの光を照射すると、上記光記
録媒体の消去部分では吸収がほとんどないため、発熱せ
ず、したがって、波長436nmの光の照射による開環
状態から閉環状態に変化を抑えることができることがわ
かる。
【0095】上記光記録媒体の記録部分では吸収がある
ため、その光(波長633nmの光)の90%以上が熱
に変換され、したがって、波長436nmの照射によ
り、開環状態から閉環状態にも変化できることがわか
る。
ため、その光(波長633nmの光)の90%以上が熱
に変換され、したがって、波長436nmの照射によ
り、開環状態から閉環状態にも変化できることがわか
る。
【0096】したがって、たとえば、波長436nmの
光と波長633nmの光を照射し、該波長436nmま
たは633nmの光での吸光度等の光学的特性の変化に
より、非破壊読出しができる。
光と波長633nmの光を照射し、該波長436nmま
たは633nmの光での吸光度等の光学的特性の変化に
より、非破壊読出しができる。
【0097】情報の記録は、たとえば照射量(強度、照
射時間)等を適切に設定した波長436nmの光を照射
して行なえる。また、それぞれ照射量を適切に設定した
波長436nmの光と波長633nmの光を同時に照射
しても行なうことができる。
射時間)等を適切に設定した波長436nmの光を照射
して行なえる。また、それぞれ照射量を適切に設定した
波長436nmの光と波長633nmの光を同時に照射
しても行なうことができる。
【0098】情報の消去は、たとえば波長546nmの
光を照射して容易に行なうことができる。また、たとえ
ば波長546nmの光と波長633nmの光を同時に照
射して行なうこともできる。さらに、照射量等を適切に
設定した波長633nmの光の照射のみでも行なえる。
光を照射して容易に行なうことができる。また、たとえ
ば波長546nmの光と波長633nmの光を同時に照
射して行なうこともできる。さらに、照射量等を適切に
設定した波長633nmの光の照射のみでも行なえる。
【0099】情報の再生時には上記波長436nmの光
の強度は小さい方が望ましい。なぜなら、上記強度が強
いと温度が上昇するためである。
の強度は小さい方が望ましい。なぜなら、上記強度が強
いと温度が上昇するためである。
【0100】さらに、上記光記録媒体に含有されている
ポリマーとしては、加熱用の光および波長436nmの
光により加熱されないものが望ましい。
ポリマーとしては、加熱用の光および波長436nmの
光により加熱されないものが望ましい。
【0101】次に、記録再生に係る実験を行なったので
これについて説明する。まず、ポリマーとして図3に示
すポリメタクリル酸(平均分子量約2万)を10重量部
と、フォトクロミック材料として図1に示す2,3−ビ
ス(2−メチル−ベンゾ[b]チオフェン−3−イル)
マレイン酸無水物を1重量部とを、溶剤である100重
量部のメチルセロソルブに溶解して混合溶液を作成し
た。
これについて説明する。まず、ポリマーとして図3に示
すポリメタクリル酸(平均分子量約2万)を10重量部
と、フォトクロミック材料として図1に示す2,3−ビ
ス(2−メチル−ベンゾ[b]チオフェン−3−イル)
マレイン酸無水物を1重量部とを、溶剤である100重
量部のメチルセロソルブに溶解して混合溶液を作成し
た。
【0102】次に、この混合溶液をガラス基板上にキャ
スト法により塗布し、記録層となる厚さ3ミクロンの膜
を作成した。
スト法により塗布し、記録層となる厚さ3ミクロンの膜
を作成した。
【0103】さらに、上記膜上にSiO2 を蒸着して厚
さ1400オングストロームの保護膜を作成し、光記録
媒体を形成した。
さ1400オングストロームの保護膜を作成し、光記録
媒体を形成した。
【0104】この光記録媒体に波長546nmの光を照
射して、上記フォトクロミック材料を全て開環状態(情
報の消去状態)にし、図10に示す吸光度曲線aを得
た。
射して、上記フォトクロミック材料を全て開環状態(情
報の消去状態)にし、図10に示す吸光度曲線aを得
た。
【0105】次に、上記光記録媒体の波長544nmで
の吸光度が温度180℃での該光記録媒体の光定常状態
における吸光度の約80%(情報の記録状態)になるよ
うに、波長436nmの光を温度180度に昇温した該
光記録媒体に所定の時間照射し、図10の吸光度曲線b
を得た。なお、吸光度曲線dは温度180℃における光
定常状態のものである。
の吸光度が温度180℃での該光記録媒体の光定常状態
における吸光度の約80%(情報の記録状態)になるよ
うに、波長436nmの光を温度180度に昇温した該
光記録媒体に所定の時間照射し、図10の吸光度曲線b
を得た。なお、吸光度曲線dは温度180℃における光
定常状態のものである。
【0106】次に、常温で、強度が0.1ミリワット/
平方センチメートルの波長436nmの光と強度が1.
0ミリワット/平方センチメートルの波長633nmの
光を上記光記録媒体に照射(情報の再生)し、図10の
吸光度曲線cを得た。
平方センチメートルの波長436nmの光と強度が1.
0ミリワット/平方センチメートルの波長633nmの
光を上記光記録媒体に照射(情報の再生)し、図10の
吸光度曲線cを得た。
【0107】この結果から、情報の再生後にも、情報の
記録時と近似した吸光度特性が得られることがわかる。
なお、図10のバックグランドノイズは基板等によるも
のである。
記録時と近似した吸光度特性が得られることがわかる。
なお、図10のバックグランドノイズは基板等によるも
のである。
【0108】したがって、あらかじめ情報の記録時の吸
光度特性と情報の再生時の吸光度特性が望ましくは一致
するように光の照射強度、時間、および加熱温度等を制
御することにより、非破壊読出しが可能である。
光度特性と情報の再生時の吸光度特性が望ましくは一致
するように光の照射強度、時間、および加熱温度等を制
御することにより、非破壊読出しが可能である。
【0109】さらに、上記光記録媒体が開環状態を記録
状態、開環状態と閉環状態にある上記フォトクロミック
材料の混合状態または光定常状態を消去状態(未記録状
態)とし、たとえば、波長436nmの光で情報の再生
を行なう場合についても同様に行なうこができることも
上述の記録再生の実験により明らかである。
状態、開環状態と閉環状態にある上記フォトクロミック
材料の混合状態または光定常状態を消去状態(未記録状
態)とし、たとえば、波長436nmの光で情報の再生
を行なう場合についても同様に行なうこができることも
上述の記録再生の実験により明らかである。
【0110】すなわち、情報が記録されている部分(記
録部分)に上記光が照射されているときには少なくとも
この記録部分を加熱しないようにすれば、記録部分は上
記フォトクロミック材料が全て開環状態になっており、
開環状態から閉環状態に変化することがほとんどない。
また、上記光記録媒体の情報が記録されていない部分
(消去部分)に上記再生光が照射されているときには少
なくともこの消去部分を加熱し、上記フォトクロミック
材料を開環状態から閉環状態にも変化するようにして、
開環状態から閉環状態への変化とその逆の変化を釣り合
わせて消去部分が情報の未記録・消去時と同じ吸光度特
性を保つようにすればよい。
録部分)に上記光が照射されているときには少なくとも
この記録部分を加熱しないようにすれば、記録部分は上
記フォトクロミック材料が全て開環状態になっており、
開環状態から閉環状態に変化することがほとんどない。
また、上記光記録媒体の情報が記録されていない部分
(消去部分)に上記再生光が照射されているときには少
なくともこの消去部分を加熱し、上記フォトクロミック
材料を開環状態から閉環状態にも変化するようにして、
開環状態から閉環状態への変化とその逆の変化を釣り合
わせて消去部分が情報の未記録・消去時と同じ吸光度特
性を保つようにすればよい。
【0111】情報の記録は、たとえば波長546nmの
光の照射により行なえる。また、波長546nmの光と
波長633nmの光を同時に照射しても行なえる。さら
に、照射量を適切に設定した波長633nmの光の照射
でも行なえる。
光の照射により行なえる。また、波長546nmの光と
波長633nmの光を同時に照射しても行なえる。さら
に、照射量を適切に設定した波長633nmの光の照射
でも行なえる。
【0112】情報の消去は、加熱状態でたとえば波長4
36nmの光を所定時間照射して行なうことができる。
また、照射量を適切に設定した、たとえば強度の強い波
長436nmの光を所定時間照射しても行なえる。さら
に、波長436nmの光と波長633nmの光を同時に
照射しても行なえる。
36nmの光を所定時間照射して行なうことができる。
また、照射量を適切に設定した、たとえば強度の強い波
長436nmの光を所定時間照射しても行なえる。さら
に、波長436nmの光と波長633nmの光を同時に
照射しても行なえる。
【0113】情報の再生時には上記波長436nmの光
の強度は小さい方が望ましい。上記光記録媒体に含有さ
れているポリマーとしては、加熱用の光および波長43
6nmの光により加熱されないものが望ましい。
の強度は小さい方が望ましい。上記光記録媒体に含有さ
れているポリマーとしては、加熱用の光および波長43
6nmの光により加熱されないものが望ましい。
【0114】上述のように情報の再生時に、適宜加熱状
態にするために、長波長の光を照射する場合、上記光の
波長における開環状態の光記録媒体に吸収がなく、閉環
状態での吸収が大きく、そして、閉環状態から開環状態
の反応(量子収率)が小さいものが望ましい。
態にするために、長波長の光を照射する場合、上記光の
波長における開環状態の光記録媒体に吸収がなく、閉環
状態での吸収が大きく、そして、閉環状態から開環状態
の反応(量子収率)が小さいものが望ましい。
【0115】次に、再生の繰り返し耐久性に係る実験を
行なったのでこれについて説明する。
行なったのでこれについて説明する。
【0116】図11はこの実験を行なうために用いた光
学系の概略図である。図中、1は反射型の光記録媒体で
あり、2aは波長458nmの直線偏光したパルスレー
ザ光を出力するArレーザ装置、2bは波長633nm
の直線偏光したパルスレーザ光を出力するHe−Neレ
ーザ装置である。
学系の概略図である。図中、1は反射型の光記録媒体で
あり、2aは波長458nmの直線偏光したパルスレー
ザ光を出力するArレーザ装置、2bは波長633nm
の直線偏光したパルスレーザ光を出力するHe−Neレ
ーザ装置である。
【0117】Arレーザ装置2aから出力されたレーザ
光はコリメータレンズ3aで平行光にされ、偏光ビーム
スプリッタ4aをP波で透過した後、1/4波長板5a
で円偏光に変換される。その後、上記レーザ光はハーフ
ミラー6aで全反射され、対物レンズ7を介して光記録
媒体1の記録層1aに集光される。上記記録層1aに集
光されたレーザ光は反射層1bで反射されて対物レンズ
7を透過し、波長458nmの光のみを反射する上記ハ
ーフミラー6aにより反射される。その後、上記レーザ
光は1/4波長板5aにより再び直線偏光に変換され、
偏光ビームスプリッタ4aをS波で入射した後、レンズ
8aを介してフォトセンサ9aで受光される。したがっ
て、光記録媒体1に波長458nmの光を照射するとと
もに、フォトセンサ9aにより光記録媒体1の反射率が
測定されるものである。
光はコリメータレンズ3aで平行光にされ、偏光ビーム
スプリッタ4aをP波で透過した後、1/4波長板5a
で円偏光に変換される。その後、上記レーザ光はハーフ
ミラー6aで全反射され、対物レンズ7を介して光記録
媒体1の記録層1aに集光される。上記記録層1aに集
光されたレーザ光は反射層1bで反射されて対物レンズ
7を透過し、波長458nmの光のみを反射する上記ハ
ーフミラー6aにより反射される。その後、上記レーザ
光は1/4波長板5aにより再び直線偏光に変換され、
偏光ビームスプリッタ4aをS波で入射した後、レンズ
8aを介してフォトセンサ9aで受光される。したがっ
て、光記録媒体1に波長458nmの光を照射するとと
もに、フォトセンサ9aにより光記録媒体1の反射率が
測定されるものである。
【0118】He−Neレーザ装置2bから出力された
レーザ光はコリメータレンズ3bで平行光にされ、偏光
ビームスプリッタ4bをP波で透過した後、1/4波長
板5bで円偏光に変換される。その後、上記レーザ光は
ハーフミラー6bで全反射された後、ハーフミラー6a
を透過し、同様に対物レンズ7を介して光記録媒体1の
記録層1aに集光される。上記記録層1aに集光された
レーザ光は反射層1bに反射されて対物レンズ7、ハー
フミラー6aを透過し、波長633nmの光のみを反射
する上記ハーフミラー6bにより反射される。その後、
上記レーザ光は1/4波長板5bにより再び直線偏光に
変換され、偏光ビームスプリッタ4bをS波で入射した
後、レンズ8bを介してフォトセンサ9bで受光され
る。したがって、光記録媒体1に波長633nmの光を
照射するとともにフォトセンサ9bにより光記録媒体1
の反射率が測定されるものである。
レーザ光はコリメータレンズ3bで平行光にされ、偏光
ビームスプリッタ4bをP波で透過した後、1/4波長
板5bで円偏光に変換される。その後、上記レーザ光は
ハーフミラー6bで全反射された後、ハーフミラー6a
を透過し、同様に対物レンズ7を介して光記録媒体1の
記録層1aに集光される。上記記録層1aに集光された
レーザ光は反射層1bに反射されて対物レンズ7、ハー
フミラー6aを透過し、波長633nmの光のみを反射
する上記ハーフミラー6bにより反射される。その後、
上記レーザ光は1/4波長板5bにより再び直線偏光に
変換され、偏光ビームスプリッタ4bをS波で入射した
後、レンズ8bを介してフォトセンサ9bで受光され
る。したがって、光記録媒体1に波長633nmの光を
照射するとともにフォトセンサ9bにより光記録媒体1
の反射率が測定されるものである。
【0119】上記波長458nmのレーザ光と波長63
3nmのレーザ光のスポットは同一個所に照射されるよ
うに設定されており、各スポット径はφ2〜3μmであ
る。また、図には示していないが、媒体1およびスポッ
ト状態を観察するための光学系が付設してある。
3nmのレーザ光のスポットは同一個所に照射されるよ
うに設定されており、各スポット径はφ2〜3μmであ
る。また、図には示していないが、媒体1およびスポッ
ト状態を観察するための光学系が付設してある。
【0120】上記光記録媒体1は、ポリマーとして図3
に示すポリメタクリル酸(平均分子量約20000)を
10重量部と、フォトクロミック材料として図1に示す
2,3−ビス(2−メチル−ベンゾ[b]チオフェン−
3−イル)マレイン酸無水物を1重量部とを、溶剤であ
る100重量部のメチルセロソルブに溶解して混合溶液
を作成し、その後、ガラス基板上に1500オングスト
ローム厚のA1膜を蒸着して形成した反射層1b上に前
記混合溶液をキャスト法により塗布・乾燥し、記録層1
aとなる厚さ30ミクロンの膜を作成したものである。
なお、この光記録媒体の上記フォトクロミック材料が全
て開環状態にある部分を情報の消去部分(未記録部分)
として説明する。
に示すポリメタクリル酸(平均分子量約20000)を
10重量部と、フォトクロミック材料として図1に示す
2,3−ビス(2−メチル−ベンゾ[b]チオフェン−
3−イル)マレイン酸無水物を1重量部とを、溶剤であ
る100重量部のメチルセロソルブに溶解して混合溶液
を作成し、その後、ガラス基板上に1500オングスト
ローム厚のA1膜を蒸着して形成した反射層1b上に前
記混合溶液をキャスト法により塗布・乾燥し、記録層1
aとなる厚さ30ミクロンの膜を作成したものである。
なお、この光記録媒体の上記フォトクロミック材料が全
て開環状態にある部分を情報の消去部分(未記録部分)
として説明する。
【0121】以下に述べる実験1〜3を行ない、その結
果を図12に示す。実験1として、波長458nmのパ
ルスレーザ光(パワー:0.075mW,照射時間:1
0μs)と波長633nmのパルスレーザ光(パワー:
0.5mW,照射時間:10μs)を光記録媒体1の未
記録部の同一個所に同時に照射し、該照射した波長63
3nmのレーザ光の反射率を測定した。なお、1回目に
測定した反射率を100%とした。この操作を10ms
間隔で繰り返し行なった結果を図12中の○印で示す。
果を図12に示す。実験1として、波長458nmのパ
ルスレーザ光(パワー:0.075mW,照射時間:1
0μs)と波長633nmのパルスレーザ光(パワー:
0.5mW,照射時間:10μs)を光記録媒体1の未
記録部の同一個所に同時に照射し、該照射した波長63
3nmのレーザ光の反射率を測定した。なお、1回目に
測定した反射率を100%とした。この操作を10ms
間隔で繰り返し行なった結果を図12中の○印で示す。
【0122】実験2として、波長458nmのパルスレ
ーザ光(パワー:0.3mW,照射時間:0.1s)を
光記録媒体1の未記録部に照射し、情報の記録を行なっ
た後、この記録部分に実験1と同様の操作を行なった。
この結果を図12中の●印で示す。
ーザ光(パワー:0.3mW,照射時間:0.1s)を
光記録媒体1の未記録部に照射し、情報の記録を行なっ
た後、この記録部分に実験1と同様の操作を行なった。
この結果を図12中の●印で示す。
【0123】実験3として、波長458nmのパルスレ
ーザ光(パワー:0.3mW,照射時間:0.1s)を
光記録媒体1の未記録部に照射し、情報の記録を行なっ
た記録部分に波長633nmのパルスレーザ光(パワ
ー:0.5mW,照射時間:10μs)を光記録媒体1
の上記記録部分に照射し、該照射した波長633nmの
レーザ光の反射率を測定した。続いて、この波長633
nmの光(照射間隔:10ms)の照射を繰り返し、そ
の反射率を測定した結果を図12中の黒三角印で示す。
ーザ光(パワー:0.3mW,照射時間:0.1s)を
光記録媒体1の未記録部に照射し、情報の記録を行なっ
た記録部分に波長633nmのパルスレーザ光(パワ
ー:0.5mW,照射時間:10μs)を光記録媒体1
の上記記録部分に照射し、該照射した波長633nmの
レーザ光の反射率を測定した。続いて、この波長633
nmの光(照射間隔:10ms)の照射を繰り返し、そ
の反射率を測定した結果を図12中の黒三角印で示す。
【0124】図12から、波長633nmのレーザ光の
みを照射して反射率の測定(情報の再生)を繰り返し行
なうと、記録部分の反射率変化(情報の破壊)が起こっ
てしまうことがわかる。一方、波長458nmと波長6
33nmの光を同時に照射して反射率の測定(情報の再
生)を繰り返し行なうと、未記録部分および記録部分の
反射率は略初期状態にあり、非破壊読出しが行なえるこ
とがわかる。
みを照射して反射率の測定(情報の再生)を繰り返し行
なうと、記録部分の反射率変化(情報の破壊)が起こっ
てしまうことがわかる。一方、波長458nmと波長6
33nmの光を同時に照射して反射率の測定(情報の再
生)を繰り返し行なうと、未記録部分および記録部分の
反射率は略初期状態にあり、非破壊読出しが行なえるこ
とがわかる。
【0125】次に、第2実施例について説明する。この
実施例では、第1実施例で用いたフォトクロミック材料
と平均分子量約20000のポリスチレン(以下、PS
で表わし、図13にその構造式を示す)を含有する光記
録媒体を用いた。
実施例では、第1実施例で用いたフォトクロミック材料
と平均分子量約20000のポリスチレン(以下、PS
で表わし、図13にその構造式を示す)を含有する光記
録媒体を用いた。
【0126】この光記録媒体は、上記フォトクロミック
材料とポリスチレンを溶媒であるシクロヘキサンノン1
00gに溶解した図14に示す試料B−1〜B−8を作
成し、該試料をそれぞれガラス基板上にスピンコート法
(回転数:700r.p.m)により塗布し、その後、
溶媒を蒸発させて記録層を形成したものである。
材料とポリスチレンを溶媒であるシクロヘキサンノン1
00gに溶解した図14に示す試料B−1〜B−8を作
成し、該試料をそれぞれガラス基板上にスピンコート法
(回転数:700r.p.m)により塗布し、その後、
溶媒を蒸発させて記録層を形成したものである。
【0127】まず、第1実施例と同様の方法を用いて、
上記光記録媒体の波長436nmの照射により開環状態
が変化して生じる閉環状態の生成比率(%)とポリスチ
レンに対する上記フォトクロミック材料の重量混合比
(wt%)の関係を求めた。その結果を、図15に示
す。図15において、縦軸は上記閉環状態の生成比率
(%)を表わし、横軸は上記重量混合比(wt%)を表
わしている。図16は、変化率Zと混合比との関係を示
している。図16から明らかなように、10wt%以下
になると、変化率Zが急激に増大する。
上記光記録媒体の波長436nmの照射により開環状態
が変化して生じる閉環状態の生成比率(%)とポリスチ
レンに対する上記フォトクロミック材料の重量混合比
(wt%)の関係を求めた。その結果を、図15に示
す。図15において、縦軸は上記閉環状態の生成比率
(%)を表わし、横軸は上記重量混合比(wt%)を表
わしている。図16は、変化率Zと混合比との関係を示
している。図16から明らかなように、10wt%以下
になると、変化率Zが急激に増大する。
【0128】上記フォトクロミック材料と上記ポリマー
の相互作用が小さいので、図15に示されるように閉環
状態の生成比率がポリメタクリル酸の場合に比べて大き
くなると考えられる。
の相互作用が小さいので、図15に示されるように閉環
状態の生成比率がポリメタクリル酸の場合に比べて大き
くなると考えられる。
【0129】次に、第1実施例と同様の方法を用いて、
上記試料を用いて作成した光記録媒体の波長436nm
の照射により開環状態が変化して生じる閉環状態の生成
比率(%)と温度(℃)の関係を求めた。その結果を、
図17に示す。この図17において縦軸は上記閉環状態
の生成比率(%)を表わし、横軸は温度(℃)を表わし
ている。図18は、試料B−7を用いて作成した光記録
媒体の20℃および140℃における光定常状態の吸光
度特性を示す。
上記試料を用いて作成した光記録媒体の波長436nm
の照射により開環状態が変化して生じる閉環状態の生成
比率(%)と温度(℃)の関係を求めた。その結果を、
図17に示す。この図17において縦軸は上記閉環状態
の生成比率(%)を表わし、横軸は温度(℃)を表わし
ている。図18は、試料B−7を用いて作成した光記録
媒体の20℃および140℃における光定常状態の吸光
度特性を示す。
【0130】図17、さらには図18から、上記フォト
クロミック材料とポリスチレンを含有する光記録媒体
は、顕著な温度依存性を持っていることがわかる。した
がって、第1実施例と同様の方法を用いて、非破壊読出
しが行なえることがわかる。
クロミック材料とポリスチレンを含有する光記録媒体
は、顕著な温度依存性を持っていることがわかる。した
がって、第1実施例と同様の方法を用いて、非破壊読出
しが行なえることがわかる。
【0131】次に、非破壊読出しの方法について説明す
る。なお、ここでは、開環状態を未記録・消去状態と
し、混合状態(または光定状態)を記録状態とした。
る。なお、ここでは、開環状態を未記録・消去状態と
し、混合状態(または光定状態)を記録状態とした。
【0132】情報の記録は、第1の実施例と同様にして
行なえる。しかしながら、情報の再生は、上記光記録媒
体が室温においても、たとえば波長436nmの照射に
より開環状態が閉環状態に比較的容易に変化するため
に、波長436nmの光と加熱用の光(たとえば633
nm)のパワー、波長等をさらに制御する必要がある。
行なえる。しかしながら、情報の再生は、上記光記録媒
体が室温においても、たとえば波長436nmの照射に
より開環状態が閉環状態に比較的容易に変化するため
に、波長436nmの光と加熱用の光(たとえば633
nm)のパワー、波長等をさらに制御する必要がある。
【0133】すなわち、情報の再生は、第1実施例と同
様に異なる2つの波長の光、すなわち反応を引き起こす
ための特定波長の光(たとえば、波長436nmの光)
と加熱用の光(たとえば、波長633nmの光)を光記
録媒体に照射し、該2つの波長の光のうちの一方のたと
えば反射光を検出して再生を行なう。上記2つの波長の
光が消去部に照射される際には、閉環状態が変化して生
じる開環状態の生成比率が開環状態が変化して生じる閉
環状態の生成比率と等しいか、または大きくなり、かつ
記録部に照射される際には、記録部が吸収を有するため
に生じる所定温度で、上記開環状態の生成比率と閉環状
態の生成比率とが等しくなるように、すなわち上記混合
状態を保つように、上記2つの波長の光の波長、強度等
を設定すればよい。
様に異なる2つの波長の光、すなわち反応を引き起こす
ための特定波長の光(たとえば、波長436nmの光)
と加熱用の光(たとえば、波長633nmの光)を光記
録媒体に照射し、該2つの波長の光のうちの一方のたと
えば反射光を検出して再生を行なう。上記2つの波長の
光が消去部に照射される際には、閉環状態が変化して生
じる開環状態の生成比率が開環状態が変化して生じる閉
環状態の生成比率と等しいか、または大きくなり、かつ
記録部に照射される際には、記録部が吸収を有するため
に生じる所定温度で、上記開環状態の生成比率と閉環状
態の生成比率とが等しくなるように、すなわち上記混合
状態を保つように、上記2つの波長の光の波長、強度等
を設定すればよい。
【0134】上記光記録媒体が開環状態を記録状態、開
環状態と閉環状態にある上記フォトクロミック材料の混
合状態または光定常状態を消去状態とし、情報の再生を
行なう場合についても同様に行なうことができることも
上述の説明より明らかである。
環状態と閉環状態にある上記フォトクロミック材料の混
合状態または光定常状態を消去状態とし、情報の再生を
行なう場合についても同様に行なうことができることも
上述の説明より明らかである。
【0135】次に、第3実施例について説明する。この
実施例では、第1実施例で用いたフォトクロミック材料
と平均分子量約15000のスチレン−メタクリル酸メ
チル共重合体(以下、SMMAで表わし、図19にその
構造式を示す)を含有する光記録媒体を用いた。
実施例では、第1実施例で用いたフォトクロミック材料
と平均分子量約15000のスチレン−メタクリル酸メ
チル共重合体(以下、SMMAで表わし、図19にその
構造式を示す)を含有する光記録媒体を用いた。
【0136】この光記録媒体は、上記フォトクロミック
材料とスチレン−メタクリル酸メチル共重合体を溶媒で
あるシクロヘキサノン100gに溶解した図20に示す
試料C−1〜C−6を作成し、該試料をそれぞれガラス
基板上にスピンコート法(回転数:700r.p.m)
により塗布し、その後、溶媒を蒸発させて記録層を形成
したものである。
材料とスチレン−メタクリル酸メチル共重合体を溶媒で
あるシクロヘキサノン100gに溶解した図20に示す
試料C−1〜C−6を作成し、該試料をそれぞれガラス
基板上にスピンコート法(回転数:700r.p.m)
により塗布し、その後、溶媒を蒸発させて記録層を形成
したものである。
【0137】まず、第1実施例と同様の方法を用いて、
上記光記録媒体の波長436nmの照射により開環状態
が変化して生じる閉環状態の生成比率(%)とスチレン
−メタクリル酸メチル共重合体に対する上記フォトクロ
ミック材料の重量混合比(wt%)の関係を求めた。そ
の結果を、図21に示す。図21において、縦軸は上記
閉環状態の生成比率(%)を表わし、横軸は上記重量混
合比(wt%)を表わしている。図22は、変化率Zと
混合比との関係を示している。図22から明らかなよう
に、10wt%以下になると、変化率Zが急激に増大す
る。
上記光記録媒体の波長436nmの照射により開環状態
が変化して生じる閉環状態の生成比率(%)とスチレン
−メタクリル酸メチル共重合体に対する上記フォトクロ
ミック材料の重量混合比(wt%)の関係を求めた。そ
の結果を、図21に示す。図21において、縦軸は上記
閉環状態の生成比率(%)を表わし、横軸は上記重量混
合比(wt%)を表わしている。図22は、変化率Zと
混合比との関係を示している。図22から明らかなよう
に、10wt%以下になると、変化率Zが急激に増大す
る。
【0138】上記フォトクロミック材料と上記ポリマー
の相互作用が小さいので、ポリメタクリル酸の場合に比
べて、図21に示されるように閉環状態の生成比率が大
きくなると考えられる。
の相互作用が小さいので、ポリメタクリル酸の場合に比
べて、図21に示されるように閉環状態の生成比率が大
きくなると考えられる。
【0139】次に、第1実施例と同様の方法を用いて、
上記試料C−5を用いて作成した光記録媒体の波長43
6nmの照射により開環状態が変化して生じる閉環状態
の生成比率(%)と温度(℃)の関係を求めた。その結
果を、図23に示す。この図において縦軸は上記閉環状
態の生成比率(%)を表わし、横軸は温度(℃)を表わ
している。
上記試料C−5を用いて作成した光記録媒体の波長43
6nmの照射により開環状態が変化して生じる閉環状態
の生成比率(%)と温度(℃)の関係を求めた。その結
果を、図23に示す。この図において縦軸は上記閉環状
態の生成比率(%)を表わし、横軸は温度(℃)を表わ
している。
【0140】図23から、上記フォトクロミック材料と
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体を含有する光記
録媒体は、顕著な温度依存性を持っていることがわか
る。したがって、第2実施例と同様の方法を用いて、非
破壊読出しが行なえることがわかる。
スチレン−メタクリル酸メチル共重合体を含有する光記
録媒体は、顕著な温度依存性を持っていることがわか
る。したがって、第2実施例と同様の方法を用いて、非
破壊読出しが行なえることがわかる。
【0141】次に第4実施例について説明する。上記第
1実施例と同一のフォトクロミック化合物と、アリール
基を含有するポリマーのさらに他の一例として平均分子
量約20000のポリカーボネート(以下、PCで表わ
し、第24図にその構造式を示す)を溶媒であるジオキ
サン100mlに溶解した第25図に示す試料(溶液)
D−1〜D−6を作成した。
1実施例と同一のフォトクロミック化合物と、アリール
基を含有するポリマーのさらに他の一例として平均分子
量約20000のポリカーボネート(以下、PCで表わ
し、第24図にその構造式を示す)を溶媒であるジオキ
サン100mlに溶解した第25図に示す試料(溶液)
D−1〜D−6を作成した。
【0142】第1実施例と同様に、上記試料をそれぞれ
ガラス基板上にスピンコート法(回転数:700r.
p.m)により塗布し、その後溶媒を蒸発させて記録層
を形成した記録媒体を作成した。
ガラス基板上にスピンコート法(回転数:700r.
p.m)により塗布し、その後溶媒を蒸発させて記録層
を形成した記録媒体を作成した。
【0143】次に、上記試料D−1〜試料D−6により
それぞれ作成された記録媒体の記録層に波長546nm
のレーザ光を照射して上記記録層中にあるフォトクロミ
ック化合物を全て基底状態であるA状態(A)にして吸
光度を測定した。次に上記レーザ光の照射された部分に
波長436nmの光を照射して光定常状態にした後、吸
光度を測定した。その測定値から変化率Zを求めた。
それぞれ作成された記録媒体の記録層に波長546nm
のレーザ光を照射して上記記録層中にあるフォトクロミ
ック化合物を全て基底状態であるA状態(A)にして吸
光度を測定した。次に上記レーザ光の照射された部分に
波長436nmの光を照射して光定常状態にした後、吸
光度を測定した。その測定値から変化率Zを求めた。
【0144】その結果を、第26図に示す。縦軸はフォ
トクロミック化合物のA状態からB状態に変化する変化
比率Zを表わしている。横軸はポリカーボネートに対す
る上記フォトクロミック化合物の混合比(wt%)を表
わしている。
トクロミック化合物のA状態からB状態に変化する変化
比率Zを表わしている。横軸はポリカーボネートに対す
る上記フォトクロミック化合物の混合比(wt%)を表
わしている。
【0145】第26図からわかるように、混合比が10
wt%以下になる場合に、第1実施例と同様に波長43
6nmの光の照射により、A状態にある上記フォトクロ
ミック化合物のB状態に変化する割合が急激に増加す
る。
wt%以下になる場合に、第1実施例と同様に波長43
6nmの光の照射により、A状態にある上記フォトクロ
ミック化合物のB状態に変化する割合が急激に増加す
る。
【0146】したがって、上記ポリカーボネートに対す
る上記フォトクロミック化合物の混合比が10wt%以
下である記録層の記録媒体では、情報の記録再生効率が
向上する。
る上記フォトクロミック化合物の混合比が10wt%以
下である記録層の記録媒体では、情報の記録再生効率が
向上する。
【0147】次に第5実施例について説明する。第1実
施例〜第4実施例で使用したフォトクロミック化合物の
代わりに、2,3−ジ(2,3,5−トリメチルチエニ
ル)マレイン酸無水物を使用した。第27図にこのフォ
トクロミック化合物の反応式を示す。上記フォトクロミ
ック化合物と第2実施例と同一のポリスチレンを溶媒で
あるジオキサン100mlに溶解した図28に示す試料
(溶液)E−1〜E−6を作成した。
施例〜第4実施例で使用したフォトクロミック化合物の
代わりに、2,3−ジ(2,3,5−トリメチルチエニ
ル)マレイン酸無水物を使用した。第27図にこのフォ
トクロミック化合物の反応式を示す。上記フォトクロミ
ック化合物と第2実施例と同一のポリスチレンを溶媒で
あるジオキサン100mlに溶解した図28に示す試料
(溶液)E−1〜E−6を作成した。
【0148】第2実施例と同様に、上記試料をそれぞれ
ガラス基板上にスピンコート法(回転数:700r.
p.m)により塗布し、その後溶媒を蒸発させて記録層
を形成した記録媒体を作成した。
ガラス基板上にスピンコート法(回転数:700r.
p.m)により塗布し、その後溶媒を蒸発させて記録層
を形成した記録媒体を作成した。
【0149】次に、上記試料E−1〜E−6によりそれ
ぞれ作成された記録媒体の記録層に波長546nmのレ
ーザ光を照射して上記記録層中にあるフォトクロミック
化合物をすべて基底状態であるA状態(A)にして吸光
度を測定した。次に上記レーザ光の照射された部分に波
長436nmの光を照射して光定常状態にした後、吸光
度を測定した。その測定値から変化率Zを求めた。ただ
し、この変化率Zは吸光度のピークでのものではなく、
換算を行なって求めた。
ぞれ作成された記録媒体の記録層に波長546nmのレ
ーザ光を照射して上記記録層中にあるフォトクロミック
化合物をすべて基底状態であるA状態(A)にして吸光
度を測定した。次に上記レーザ光の照射された部分に波
長436nmの光を照射して光定常状態にした後、吸光
度を測定した。その測定値から変化率Zを求めた。ただ
し、この変化率Zは吸光度のピークでのものではなく、
換算を行なって求めた。
【0150】その結果を、図29に示す。縦軸はフォト
クロミック化合物のA状態からB状態に変化する変化比
率Zを表わしている。横軸はポリスチレンに対する上記
フォトクロミック化合物の混合比(wt%)を表わして
いる。
クロミック化合物のA状態からB状態に変化する変化比
率Zを表わしている。横軸はポリスチレンに対する上記
フォトクロミック化合物の混合比(wt%)を表わして
いる。
【0151】図29からわかるように、混合比が10w
t%以下になる場合に、第1実施例と同様に波長436
nmの光の照射により、A状態にある上記フォトクロミ
ック化合物のB状態に変化する割合が急激に増加する。
t%以下になる場合に、第1実施例と同様に波長436
nmの光の照射により、A状態にある上記フォトクロミ
ック化合物のB状態に変化する割合が急激に増加する。
【0152】したがって、上記ポリスチレンに対する上
記フォトクロミック化合物の混合比が10wt%以下で
ある記録層の記録媒体では、情報の記録再生効率が向上
する。
記フォトクロミック化合物の混合比が10wt%以下で
ある記録層の記録媒体では、情報の記録再生効率が向上
する。
【0153】以上、第1〜第5実施例によれば、フォト
クロミック化合物にポリマーを混合した場合、フォトク
ロミック化合物の混合比が重量%で20%以上であれ
ば、フォトクロミック化合物の吸収波長の光を照射して
も、フォトクロミック反応をほとんど生じさせ得ないこ
とが確認できる。したがって、媒体に光記録を行なうに
は、ポリマーに対するフォトクロミック化合物の混合比
を重量%で20未満にする必要がある。
クロミック化合物にポリマーを混合した場合、フォトク
ロミック化合物の混合比が重量%で20%以上であれ
ば、フォトクロミック化合物の吸収波長の光を照射して
も、フォトクロミック反応をほとんど生じさせ得ないこ
とが確認できる。したがって、媒体に光記録を行なうに
は、ポリマーに対するフォトクロミック化合物の混合比
を重量%で20未満にする必要がある。
【0154】第1〜第5実施例に示したように少なくと
も1つのチオフェン環を有するジアリールエテン誘導体
とポリマーを含有する光記録媒体は、開環状態から閉環
状態の変化率に温度依存性をもっている。温度を上げる
ほど、さらにジアリールエテン誘導体のポリマーに対す
る混合比が小さい(特に1wt%前後)場合に、その変
化率は大きくなる。したがって、使用する温度が高く、
上記混合比が小さいようにすれば、情報の記録再生の感
度がよい。
も1つのチオフェン環を有するジアリールエテン誘導体
とポリマーを含有する光記録媒体は、開環状態から閉環
状態の変化率に温度依存性をもっている。温度を上げる
ほど、さらにジアリールエテン誘導体のポリマーに対す
る混合比が小さい(特に1wt%前後)場合に、その変
化率は大きくなる。したがって、使用する温度が高く、
上記混合比が小さいようにすれば、情報の記録再生の感
度がよい。
【0155】閉環状態から開環状態への変化は所定波長
の光(吸収が開環状態になく、閉環状態にある波長域の
光)の照射により容易に行なうことができるので、情報
の記録、再生または消去を容易に行なえる。
の光(吸収が開環状態になく、閉環状態にある波長域の
光)の照射により容易に行なうことができるので、情報
の記録、再生または消去を容易に行なえる。
【0156】光定常状態は温度によって閉環状態と開環
状態の混合比が変わるので、この混合状態を情報の記録
または消去状態として用いることができる。また、上記
温度は開環状態の吸収領域の光を適宜選択し、その照射
量を調節し、この光を照射することにより、光化学反応
を起こすとともに調節できる。また、混合状態を各温度
における光定常状態を用いなくとも上記光の照射により
形成できる。
状態の混合比が変わるので、この混合状態を情報の記録
または消去状態として用いることができる。また、上記
温度は開環状態の吸収領域の光を適宜選択し、その照射
量を調節し、この光を照射することにより、光化学反応
を起こすとともに調節できる。また、混合状態を各温度
における光定常状態を用いなくとも上記光の照射により
形成できる。
【0157】吸収が開環状態になく、閉環状態にある波
長域の光のうち長波長側の光は熱に変換する率が大きい
ので、該光と所定波長の光とを照射することにより非破
壊読出しが行なえる。
長域の光のうち長波長側の光は熱に変換する率が大きい
ので、該光と所定波長の光とを照射することにより非破
壊読出しが行なえる。
【0158】次に、上記のような温度依存性を有する光
記録媒体において、高速に記録、再生または消去を可能
にする本発明の原理について述べる。
記録媒体において、高速に記録、再生または消去を可能
にする本発明の原理について述べる。
【0159】上記光記録媒体のように所定温度にある場
合に特定波長の光を照射することにより光化学反応が生
じるものであると、予め所定温度にすることにより所定
温度の設定が光化学反応を起こす律速段階とならない。
この原理を上記光記録媒体の非破壊読出しに用いた場合
について説明する。なお、消去状態が開環状態であると
して説明する。
合に特定波長の光を照射することにより光化学反応が生
じるものであると、予め所定温度にすることにより所定
温度の設定が光化学反応を起こす律速段階とならない。
この原理を上記光記録媒体の非破壊読出しに用いた場合
について説明する。なお、消去状態が開環状態であると
して説明する。
【0160】情報を再生するためには、特定波長の光、
たとえば波長436nmの光を照射する前に、光記録媒
体の全体または情報の再生を行なう部分を記録部と消去
部(未記録部)に応じて適宜予め所定温度になるように
すればよい。
たとえば波長436nmの光を照射する前に、光記録媒
体の全体または情報の再生を行なう部分を記録部と消去
部(未記録部)に応じて適宜予め所定温度になるように
すればよい。
【0161】したがって、波長436nmの光とともに
波長633nmの光を用いて、情報の再生(非破壊読出
し)を行なう場合、波長633nmの光を用いて記録部
分を加熱し、所定温度にすることができる。消去部分は
加熱されないようにできるので、波長633nmの光の
スポット内に、波長436nmの光のスポットが存在す
るようにすればよい。この場合、情報が再生される領域
は波長436nmの光のスポットとほぼ同じ大きさにな
る。
波長633nmの光を用いて、情報の再生(非破壊読出
し)を行なう場合、波長633nmの光を用いて記録部
分を加熱し、所定温度にすることができる。消去部分は
加熱されないようにできるので、波長633nmの光の
スポット内に、波長436nmの光のスポットが存在す
るようにすればよい。この場合、情報が再生される領域
は波長436nmの光のスポットとほぼ同じ大きさにな
る。
【0162】上記スポットの大きさを逆にすると、情報
が再生される領域は波長633nmの光のスポットとほ
ぼ同じ大きさとなるが、所定温度の設定が光化学反応を
起こす律速段階となってしまう。
が再生される領域は波長633nmの光のスポットとほ
ぼ同じ大きさとなるが、所定温度の設定が光化学反応を
起こす律速段階となってしまう。
【0163】また、上記光記録媒体が開環状態を記録状
態、開環状態と閉環状態の混合状態を消去状態とする場
合も同様である。また、情報の記録または消去も同様の
方法を用いて適宜行なえる。なお、このようにするため
の光学系は、上記2つの光の一方が他方より余分にレン
ズ等を通過するようにして光記録媒体に照射されるよう
にすればよい。
態、開環状態と閉環状態の混合状態を消去状態とする場
合も同様である。また、情報の記録または消去も同様の
方法を用いて適宜行なえる。なお、このようにするため
の光学系は、上記2つの光の一方が他方より余分にレン
ズ等を通過するようにして光記録媒体に照射されるよう
にすればよい。
【0164】次に、上述のように温度依存性を有する光
記録媒体において、高密度記録を可能にする本発明の具
体的な方法について述べる。
記録媒体において、高密度記録を可能にする本発明の具
体的な方法について述べる。
【0165】図30のように所定温度にする加熱用の光
のスポットAにより所定温度にし、該加熱用の光のスポ
ットAと上記特定波長(光化学反応を起こす波長)の光
のスポットBが一部分が重なるように同時に照射する
と、上記スポットA,Bが重なった部分のみに光化学反
応が生じる。したがって、このようにすると、光化学反
応が生じる部分は光のスポット径の大きさによらず、ス
ポットの重なりを小さくすることにより、限りなく小さ
くできる。
のスポットAにより所定温度にし、該加熱用の光のスポ
ットAと上記特定波長(光化学反応を起こす波長)の光
のスポットBが一部分が重なるように同時に照射する
と、上記スポットA,Bが重なった部分のみに光化学反
応が生じる。したがって、このようにすると、光化学反
応が生じる部分は光のスポット径の大きさによらず、ス
ポットの重なりを小さくすることにより、限りなく小さ
くできる。
【0166】上記加熱用の光のスポットAと上記特定波
長の光のスポットBのどちらが先行するようにしてもよ
いが、特定波長の光のスポットBが加熱用の光のスポッ
トAに対して先行するようにし、さらに短時間に所定温
度にするように該加熱用の光の強度を強くするのが望ま
しい。なぜなら、この2つのスポットの先行順を逆にす
ると、加熱用の光のスポットの加熱による所定温度の領
域が残存するため、スポットの重なり以外の部分でも光
化学反応が起こるおそれがあるので、制御が必要であ
る。また、上記2つのスポットを図31のように媒体の
移動方向と直交方向に重ねるようにしてもよく、さらに
2つのスポットを重ねる方向は適宜変更できる。
長の光のスポットBのどちらが先行するようにしてもよ
いが、特定波長の光のスポットBが加熱用の光のスポッ
トAに対して先行するようにし、さらに短時間に所定温
度にするように該加熱用の光の強度を強くするのが望ま
しい。なぜなら、この2つのスポットの先行順を逆にす
ると、加熱用の光のスポットの加熱による所定温度の領
域が残存するため、スポットの重なり以外の部分でも光
化学反応が起こるおそれがあるので、制御が必要であ
る。また、上記2つのスポットを図31のように媒体の
移動方向と直交方向に重ねるようにしてもよく、さらに
2つのスポットを重ねる方向は適宜変更できる。
【0167】さらに、加熱用の光のスポットAを特定波
長の光のスポットBに重ねずに高密度記録を実現する方
法について図32を用いて説明する。
長の光のスポットBに重ねずに高密度記録を実現する方
法について図32を用いて説明する。
【0168】無輻射失活等による熱反応は、光反応に比
べて反応時間が長いため、加熱用の光のスポットAが照
射した後の領域Cを所定温度にするように加熱用の光の
パワー等を制御でき、領域Cと特定波長の光のスポット
Bが重なる部分のみに光化学反応を起こすことができ
る。
べて反応時間が長いため、加熱用の光のスポットAが照
射した後の領域Cを所定温度にするように加熱用の光の
パワー等を制御でき、領域Cと特定波長の光のスポット
Bが重なる部分のみに光化学反応を起こすことができ
る。
【0169】したがって、このようにすると、光化学反
応が生じる部分は、所定温度の領域と特定波長の光のス
ポットの重なりを小さくすることにより、限りなく小さ
くできる。また、このように加熱用の光のスポットを特
定波長の光のスポットに先行するようにし、光化学反応
を起こす部分を予め所定温度にするので、所定温度の設
定が光化学反応を起こす律速段階とならず、高速に記
録、再生または消去が行なえる。
応が生じる部分は、所定温度の領域と特定波長の光のス
ポットの重なりを小さくすることにより、限りなく小さ
くできる。また、このように加熱用の光のスポットを特
定波長の光のスポットに先行するようにし、光化学反応
を起こす部分を予め所定温度にするので、所定温度の設
定が光化学反応を起こす律速段階とならず、高速に記
録、再生または消去が行なえる。
【0170】かかる本発明を前述の光記録媒体に用いる
と特に効果があった。これは、たとえば、波長633n
mの光の照射により、光記録媒体を加熱して所定温度に
することができるので、波長436nmの光を照射し、
開環状態から混合状態に光化学反応させて情報の記録を
行なうことができ、また、波長436nmの光を照射す
るとともにたとえば波長633nmの光を用いて、情報
の再生(非破壊読出し)を行なうことができるためであ
る。また、上記光記録媒体の開環状態を記録状態、混合
状態を消去状態とする場合も同様である。
と特に効果があった。これは、たとえば、波長633n
mの光の照射により、光記録媒体を加熱して所定温度に
することができるので、波長436nmの光を照射し、
開環状態から混合状態に光化学反応させて情報の記録を
行なうことができ、また、波長436nmの光を照射す
るとともにたとえば波長633nmの光を用いて、情報
の再生(非破壊読出し)を行なうことができるためであ
る。また、上記光記録媒体の開環状態を記録状態、混合
状態を消去状態とする場合も同様である。
【0171】温度依存性を有する光記録媒体を再生する
装置としては、少なくとも上記加熱用の波長にある光を
出力するレーザ装置、発光ダイオード装置等の光源と、
上記特定波長を持つ光を出力するレーザ装置等の光源
と、フォトセンサ等を備えておればよい。また、環境の
温度変化により光記録媒体の温度が変化するので、加熱
用の波長の光と特定波長をもつ光の最適強度を適宜変化
させる必要があり、温度を感知するセンサーを設け、該
センサーの信号に応じて各光源から出力する光の制御を
行なうようにするのが望ましい。
装置としては、少なくとも上記加熱用の波長にある光を
出力するレーザ装置、発光ダイオード装置等の光源と、
上記特定波長を持つ光を出力するレーザ装置等の光源
と、フォトセンサ等を備えておればよい。また、環境の
温度変化により光記録媒体の温度が変化するので、加熱
用の波長の光と特定波長をもつ光の最適強度を適宜変化
させる必要があり、温度を感知するセンサーを設け、該
センサーの信号に応じて各光源から出力する光の制御を
行なうようにするのが望ましい。
【0172】図33は温度依存性を有する光記録媒体を
記録、再生または消去する記録再生装置の一実施例であ
る。
記録、再生または消去する記録再生装置の一実施例であ
る。
【0173】101は上記光記録媒体であり、30aは
波長458nmの光を出力するArレーザ装置、30b
は波長633nmの光を出力するHe−Neレーザ装置
である。各レーザは情報の記録、再生または消去に応じ
て適宜出力が設定される回路を有している(図示せ
ず)。また、媒体の駆動装置も図示しない。
波長458nmの光を出力するArレーザ装置、30b
は波長633nmの光を出力するHe−Neレーザ装置
である。各レーザは情報の記録、再生または消去に応じ
て適宜出力が設定される回路を有している(図示せ
ず)。また、媒体の駆動装置も図示しない。
【0174】Arレーザ装置30aから出力されたレー
ザ光は、パワー調整装置31aにより所定のパワーに調
整され、ビームエキスパンダー32aによって拡大され
てダイクロイックミラー35に入射される。
ザ光は、パワー調整装置31aにより所定のパワーに調
整され、ビームエキスパンダー32aによって拡大され
てダイクロイックミラー35に入射される。
【0175】一方、He−Neレーザ装置30bから出
力されたレーザ光は、同様にパワー調整装置31bによ
って所定のパワーに調整され、ビームエキスパンダー3
2bによって拡大されて偏光ビームスプリッター40を
P波で全透過する。その後、1/4波長板45により円
偏光に変換され、ダイクロイックミラー35に入射され
る。
力されたレーザ光は、同様にパワー調整装置31bによ
って所定のパワーに調整され、ビームエキスパンダー3
2bによって拡大されて偏光ビームスプリッター40を
P波で全透過する。その後、1/4波長板45により円
偏光に変換され、ダイクロイックミラー35に入射され
る。
【0176】上記ダイクロイックミラー35は波長45
8nm付近の波長の光を全反射し、波長633nmの付
近の波長の光を全透過する性質を有するものである。上
記2つの波長の光が光記録媒体101に照射される場
合、ダイクロイックミラー35から出射する上記2つの
レーザ光は光軸を一致させるように設定されており、対
物レンズ50を介して光記録媒体101上に同一スポッ
トとして照射される。
8nm付近の波長の光を全反射し、波長633nmの付
近の波長の光を全透過する性質を有するものである。上
記2つの波長の光が光記録媒体101に照射される場
合、ダイクロイックミラー35から出射する上記2つの
レーザ光は光軸を一致させるように設定されており、対
物レンズ50を介して光記録媒体101上に同一スポッ
トとして照射される。
【0177】情報の記録は、上記波長458nmの光の
みまたは波長458nmの光と波長633nmの光を光
記録媒体101に照射することにより行なわれる。
みまたは波長458nmの光と波長633nmの光を光
記録媒体101に照射することにより行なわれる。
【0178】情報の再生は、波長458nmの光と波長
633nmの光を光記録媒体101に同時に照射し、光
記録媒体101から反射された波長633nmの光の反
射率の変化を検出して情報の再生が行なわれるものであ
る。すなわち、光記録媒体101から反射された波長6
33nmの光は再び対物レンズ50、ダイクロイックミ
ラー35を透過する。その後、1/4波長板45で直線
偏光に変化され、S波で偏光ビームスプリッタ40に入
射するため、該偏光ビームスプリッタ40で反射され
る。その後、レンズ55を介してフォトディテクター6
0に到達し、再生出力が得られる。
633nmの光を光記録媒体101に同時に照射し、光
記録媒体101から反射された波長633nmの光の反
射率の変化を検出して情報の再生が行なわれるものであ
る。すなわち、光記録媒体101から反射された波長6
33nmの光は再び対物レンズ50、ダイクロイックミ
ラー35を透過する。その後、1/4波長板45で直線
偏光に変化され、S波で偏光ビームスプリッタ40に入
射するため、該偏光ビームスプリッタ40で反射され
る。その後、レンズ55を介してフォトディテクター6
0に到達し、再生出力が得られる。
【0179】非接触温度センサー65は媒体101の近
傍の環境温度に基づく信号を出力し、該信号に基づいて
再生パワー制御回路70が各パワー制御装置31a,3
1bを作動して各レーザ光のパワーを制御する。上記パ
ワー制御装置31a、31bは、たとえばファラデー回
転子または電気光学素子(EO素子)と偏光子を組合わ
せて形成されている。また、パワー制御装置を設けず
に、非接触温度センサー65の信号に基づいて、各レー
ザ装置30a、30bの出力を直接制御するようにして
もよい。上述の情報の再生は、波長633nmの光の反
射率変化を検出して行なっているが、波長436nmの
光の反射率変化を検出して行なってもよい。
傍の環境温度に基づく信号を出力し、該信号に基づいて
再生パワー制御回路70が各パワー制御装置31a,3
1bを作動して各レーザ光のパワーを制御する。上記パ
ワー制御装置31a、31bは、たとえばファラデー回
転子または電気光学素子(EO素子)と偏光子を組合わ
せて形成されている。また、パワー制御装置を設けず
に、非接触温度センサー65の信号に基づいて、各レー
ザ装置30a、30bの出力を直接制御するようにして
もよい。上述の情報の再生は、波長633nmの光の反
射率変化を検出して行なっているが、波長436nmの
光の反射率変化を検出して行なってもよい。
【0180】上述の実施例において、記録、再生、消去
および加熱用の光は前述の波長に限定されるものでな
く、他の波長を使用することも可能である。
および加熱用の光は前述の波長に限定されるものでな
く、他の波長を使用することも可能である。
【0181】上述では2つのレーザ装置を用いたが、1
つのレーザ装置とSHG素子等の波長変換装置を用い
て、2つの波長の光を得るようにしてもよい。
つのレーザ装置とSHG素子等の波長変換装置を用い
て、2つの波長の光を得るようにしてもよい。
【0182】次に、上述の非破壊読出しの方法を用い
て、情報の多値記録を行なう原理について説明する。な
お、上記光記録媒体は、第1実施例の再生の繰り返し耐
久試験に用いたものと同じであり、開環状態を消去状
態、混合状態を記録状態として説明する。
て、情報の多値記録を行なう原理について説明する。な
お、上記光記録媒体は、第1実施例の再生の繰り返し耐
久試験に用いたものと同じであり、開環状態を消去状
態、混合状態を記録状態として説明する。
【0183】上記光記録媒体は、たとえば波長450n
m付近の特定波長の光を照射して開環状態を一部閉環状
態にして混合状態を形成する際、温度または/および照
射量等を制御することにより、開環状態と閉環状態の比
率が異なる混合状態を形成して情報の多値記録ができ
る。特に、各温度に固有の光定常状態が存在するので、
適宜所定温度にし、波長450nm付近の光照射を行な
うようにして開環状態と閉環状態の比率が異なる光定常
状態(混合状態)を形成するのが望ましく、さらに上記
所定温度を設定するには、該光照射の照射量を適宜変化
させて行なうことが望ましい。なお、光の照射量は光の
強度、照射時間等により適宜変えることができる。ま
た、上記温度を制御するために他の異なるたとえば波長
600nm付近の光を照射してもよい。
m付近の特定波長の光を照射して開環状態を一部閉環状
態にして混合状態を形成する際、温度または/および照
射量等を制御することにより、開環状態と閉環状態の比
率が異なる混合状態を形成して情報の多値記録ができ
る。特に、各温度に固有の光定常状態が存在するので、
適宜所定温度にし、波長450nm付近の光照射を行な
うようにして開環状態と閉環状態の比率が異なる光定常
状態(混合状態)を形成するのが望ましく、さらに上記
所定温度を設定するには、該光照射の照射量を適宜変化
させて行なうことが望ましい。なお、光の照射量は光の
強度、照射時間等により適宜変えることができる。ま
た、上記温度を制御するために他の異なるたとえば波長
600nm付近の光を照射してもよい。
【0184】上記光記録媒体にたとえば加熱用光として
波長600nm付近の光を照射すると、先に説明したよ
うに消去部分ではほとんど発熱せず、記録部分では熱に
変換される。前記記録部は情報の多値に対応して混合状
態(すなわち吸光度)が異なるため、発生する熱量が異
なる。すなわち、加熱用光の波長での吸光度が大きいほ
ど、記録部分の温度が上昇することになるので、上記特
定波長の光の照射による開環状態から閉環状態への変化
する変化率が大きくなる。
波長600nm付近の光を照射すると、先に説明したよ
うに消去部分ではほとんど発熱せず、記録部分では熱に
変換される。前記記録部は情報の多値に対応して混合状
態(すなわち吸光度)が異なるため、発生する熱量が異
なる。すなわち、加熱用光の波長での吸光度が大きいほ
ど、記録部分の温度が上昇することになるので、上記特
定波長の光の照射による開環状態から閉環状態への変化
する変化率が大きくなる。
【0185】したがって、上記特定波長の光と加熱用の
光を照射して情報の再生をする場合、特定波長の光と加
熱用光の波長または/および照射量を適宜設定すること
により、記録部分では各混合状態における開環状態から
閉環状態への変化とこの逆反応を釣り合わせることがで
きるため、かつ消去部分では温度が上がらないので、開
環状態から閉環状態に変化しないため、情報の多値記録
においても情報の破壊が起らないのである。
光を照射して情報の再生をする場合、特定波長の光と加
熱用光の波長または/および照射量を適宜設定すること
により、記録部分では各混合状態における開環状態から
閉環状態への変化とこの逆反応を釣り合わせることがで
きるため、かつ消去部分では温度が上がらないので、開
環状態から閉環状態に変化しないため、情報の多値記録
においても情報の破壊が起らないのである。
【0186】情報の消去は上記加熱用の光の照射量を適
切に設定して行なえる。上記光記録媒体が開環状態を記
録状態、開環状態と閉環状態にある上記フォトクロミッ
ク材料の混合状態または光定常状態を消去状態とし、情
報の再生を行なう場合についても同様に行なうことがで
きることも上述の説明より明らかである。
切に設定して行なえる。上記光記録媒体が開環状態を記
録状態、開環状態と閉環状態にある上記フォトクロミッ
ク材料の混合状態または光定常状態を消去状態とし、情
報の再生を行なう場合についても同様に行なうことがで
きることも上述の説明より明らかである。
【0187】次に、実際に記録用光としてArレーザ装
置から出力される波長458nmの光、加熱用光として
He−Neレーザ装置から出力される波長633nmの
光を用いて多値記録の実験を行なった。なお、スポット
径はそれぞれφ2〜3μmとなるように設定した。な
お、開環状態を消去状態として説明する。
置から出力される波長458nmの光、加熱用光として
He−Neレーザ装置から出力される波長633nmの
光を用いて多値記録の実験を行なった。なお、スポット
径はそれぞれφ2〜3μmとなるように設定した。な
お、開環状態を消去状態として説明する。
【0188】まず、消去部の反射率を波長633nmの
光(強度:0.5mW,照射時間:10μs)で測定し
た。この反射率を100%とすると、室温が20℃にお
いて、波長458nmの光(強度:0.3mW,照射時
間:0.1s)を照射した後の波長633nmの光(強
度:0.5mW,照射時間:10μs)での反射率は9
0%であった。
光(強度:0.5mW,照射時間:10μs)で測定し
た。この反射率を100%とすると、室温が20℃にお
いて、波長458nmの光(強度:0.3mW,照射時
間:0.1s)を照射した後の波長633nmの光(強
度:0.5mW,照射時間:10μs)での反射率は9
0%であった。
【0189】次に、波長458nmの光の強度を変化さ
せて情報の記録を行ない、波長633nmの光(強度:
0.5mW,照射時間:10μs)の反射率がそれぞれ
92%、95%、97%、98.5%の記録部分を形成
した。
せて情報の記録を行ない、波長633nmの光(強度:
0.5mW,照射時間:10μs)の反射率がそれぞれ
92%、95%、97%、98.5%の記録部分を形成
した。
【0190】その後、情報の再生は波長458nmの光
(強度:0.075mW,照射時間:10μs)と波長
633nmの光(強度:0.5mW,照射時間10μ
s)とを同時に照射して上記各記録部分と消去部分を再
生した。この再生を繰り返し行なった結果、各記録部お
よび消去部の反射率はほとんど変化しなかった。すなわ
ち、情報の多値記録とその再生が良好に行なえたことに
なる。
(強度:0.075mW,照射時間:10μs)と波長
633nmの光(強度:0.5mW,照射時間10μ
s)とを同時に照射して上記各記録部分と消去部分を再
生した。この再生を繰り返し行なった結果、各記録部お
よび消去部の反射率はほとんど変化しなかった。すなわ
ち、情報の多値記録とその再生が良好に行なえたことに
なる。
【0191】記録状態と消去状態を上記とは逆にしても
容易に多値記録およびその再生ができる。
容易に多値記録およびその再生ができる。
【0192】上記光記録媒体は第1実施例で用いたもの
に限らず、第2、第3実施例のものを用いても多値記録
とその再生を行なうことができる。さらに、A状態とB
状態の間に可逆的な反応を起こす光記録媒体において、
上記A状態またはB状態への反応の少なくとも一方に温
度依存性があり、かつ、上記A状態およびB状態の一方
の所定波長領域で吸収が全くなく(または、ほとんどな
く)、前記波長領域で上記状態間の全く反応を引き起こ
さない(または、ほとんど引起こすことがない)もので
あれば同様の原理を用いて行なえる。
に限らず、第2、第3実施例のものを用いても多値記録
とその再生を行なうことができる。さらに、A状態とB
状態の間に可逆的な反応を起こす光記録媒体において、
上記A状態またはB状態への反応の少なくとも一方に温
度依存性があり、かつ、上記A状態およびB状態の一方
の所定波長領域で吸収が全くなく(または、ほとんどな
く)、前記波長領域で上記状態間の全く反応を引き起こ
さない(または、ほとんど引起こすことがない)もので
あれば同様の原理を用いて行なえる。
【0193】このような光記録媒体をレーザ光を用いて
記録または再生する場合、レーザ光の照射により光化学
反応が効率よく促進する温度分布にある記録または再生
ピット径は、図34に示すように光のスポット径より小
さいので高密度記録が行なえる。
記録または再生する場合、レーザ光の照射により光化学
反応が効率よく促進する温度分布にある記録または再生
ピット径は、図34に示すように光のスポット径より小
さいので高密度記録が行なえる。
【0194】上述の実施例において、記録、再生、消去
および加熱用の光は前述の波長に限定されるものでな
く、他の波長を使用することも可能であり、光源として
は、レーザ装置等を用いることができる。記録、再生ま
たは消去を行なう光学系としてはたとえば図22で用い
た光学系を用いて行なえる。また、上記光記録媒体は反
射型、透過型、また、光テープ、光ディスク等のいずれ
でもよい。また、旋光性、複屈性、屈折率等の他の光学
的特性を用いた情報の記録再生であってもよい。
および加熱用の光は前述の波長に限定されるものでな
く、他の波長を使用することも可能であり、光源として
は、レーザ装置等を用いることができる。記録、再生ま
たは消去を行なう光学系としてはたとえば図22で用い
た光学系を用いて行なえる。また、上記光記録媒体は反
射型、透過型、また、光テープ、光ディスク等のいずれ
でもよい。また、旋光性、複屈性、屈折率等の他の光学
的特性を用いた情報の記録再生であってもよい。
【0195】上述のような温度依存性を有する光記録媒
体としては、上述した性質をもつものであればよいが、
上記A状態とB状態の間に可逆的な反応を起こすフォト
クロミック材料を含有する場合、上記反応として幾何異
性化反応、互変異性化反応、環化反応、環化付加反応、
解離反応,解離開環反応,酸化還元反応、酸素付加反
応、ラジカル反応等を利用した材料でも上述のような温
度依存性があれば非破壊読出しが行なえる。また、上記
光記録媒体は反射型、透過型、また、光テープ、光ディ
スク等のいずれでもよい。また、旋光性、複屈性、屈折
率等の他の光学的特性を用いた情報の記録再生であって
もよい。なお、酸素等を遮断して記録層の劣化を防止す
るために、ポリビニルアルコール等の樹脂からなる保護
膜を記録層の表面に設けるのが望ましい。
体としては、上述した性質をもつものであればよいが、
上記A状態とB状態の間に可逆的な反応を起こすフォト
クロミック材料を含有する場合、上記反応として幾何異
性化反応、互変異性化反応、環化反応、環化付加反応、
解離反応,解離開環反応,酸化還元反応、酸素付加反
応、ラジカル反応等を利用した材料でも上述のような温
度依存性があれば非破壊読出しが行なえる。また、上記
光記録媒体は反射型、透過型、また、光テープ、光ディ
スク等のいずれでもよい。また、旋光性、複屈性、屈折
率等の他の光学的特性を用いた情報の記録再生であって
もよい。なお、酸素等を遮断して記録層の劣化を防止す
るために、ポリビニルアルコール等の樹脂からなる保護
膜を記録層の表面に設けるのが望ましい。
【0196】この発明において用いられるフォトクロミ
ック材料は、上記の実施例中で用いたフォトクロミック
材料に限定されるものではない。たとえば、置換基の異
なるものであってもよい。また図24、25および26
に示すような他のジアリールエテン誘導体でもよい。特
にベンゾチオフェン環を含むジアリールエテン誘導体が
有効である。さらに、酸無水物を含むジアリールエテン
誘導体が有効である。ジアリールエテン誘導体以外の熱
的に安定なフォトクロミック材料も用いることができ
る。
ック材料は、上記の実施例中で用いたフォトクロミック
材料に限定されるものではない。たとえば、置換基の異
なるものであってもよい。また図24、25および26
に示すような他のジアリールエテン誘導体でもよい。特
にベンゾチオフェン環を含むジアリールエテン誘導体が
有効である。さらに、酸無水物を含むジアリールエテン
誘導体が有効である。ジアリールエテン誘導体以外の熱
的に安定なフォトクロミック材料も用いることができ
る。
【0197】図39は、インドール環およびチオフェン
環を有するジアリールエテン誘導体の1つの構造式を示
している。図40は、このフォトクロミック材料の吸光
度特性を示している。このフォトクロミック化合物の開
環状態および閉環状態は安定であり、熱によって変化す
ることはほとんどない。 このフォトクロミック材料
は、上記実施例のフォトクロミック材料に比べ、50n
m近く長波長域に吸収を有する化合物である。このよう
なフォトクロミック材料を用いることによりより長波長
域に感受性を有する光記録媒体とすることができる。
環を有するジアリールエテン誘導体の1つの構造式を示
している。図40は、このフォトクロミック材料の吸光
度特性を示している。このフォトクロミック化合物の開
環状態および閉環状態は安定であり、熱によって変化す
ることはほとんどない。 このフォトクロミック材料
は、上記実施例のフォトクロミック材料に比べ、50n
m近く長波長域に吸収を有する化合物である。このよう
なフォトクロミック材料を用いることによりより長波長
域に感受性を有する光記録媒体とすることができる。
【0198】第6実施例について説明する。図39に示
すフォトクロミック材料をポリスチレン(平均分子2
万)とともに溶媒のシクロヘキサノンに溶解し、図41
に示す試料F−1〜F−3を作成した。
すフォトクロミック材料をポリスチレン(平均分子2
万)とともに溶媒のシクロヘキサノンに溶解し、図41
に示す試料F−1〜F−3を作成した。
【0199】試料F−1〜F−3をそれぞれガラス基板
上へ、溶液 キャスト法により塗布し、その後溶媒を蒸
発させて記録層を形成し、光記録媒体を作成した。
上へ、溶液 キャスト法により塗布し、その後溶媒を蒸
発させて記録層を形成し、光記録媒体を作成した。
【0200】それぞれの光記録媒体の記録層へ波長60
0nmの光を照射して、すべて開環状態として吸光度を
測定した。次に、光の照射された部分に対し、波長48
0nmの光を照射して光定常状態とした後、吸光度を測
定し、閉環体の生成比率を算出した。算出は以下の式を
用いて行なった。
0nmの光を照射して、すべて開環状態として吸光度を
測定した。次に、光の照射された部分に対し、波長48
0nmの光を照射して光定常状態とした後、吸光度を測
定し、閉環体の生成比率を算出した。算出は以下の式を
用いて行なった。
【0201】Z=CB /C0 ×100
ここでC0 =E1 /ε1 であり、CB =E2 /ε2 であ
る。
る。
【0202】C0 は初期濃度(100%開環状態におけ
る)(mol/l)、CB は閉環体濃度(光定常状態に
おける)(mol/l)、E1 は開環体のピーク波長の
吸光度、ε1 開環体のピーク波長の吸光係数(l/mo
l・cm)、E2 は閉環体のピーク波長の吸光度、ε2
は閉環体のピーク波長の吸光係数(l/mol・cm)
である。
る)(mol/l)、CB は閉環体濃度(光定常状態に
おける)(mol/l)、E1 は開環体のピーク波長の
吸光度、ε1 開環体のピーク波長の吸光係数(l/mo
l・cm)、E2 は閉環体のピーク波長の吸光度、ε2
は閉環体のピーク波長の吸光係数(l/mol・cm)
である。
【0203】さらに、F−1〜F−3の閉環体生成比率
の温度依存性を測定し、これを図42に示した。
の温度依存性を測定し、これを図42に示した。
【0204】図42から明らかなように、光記録媒体の
温度を高くすることによって、閉環比率が大きくなるこ
とが分かる。すなわち、フォトクロミック化合物は開環
状態から閉環状態に反応が非常に起こりやすくなってい
ることが分かる。
温度を高くすることによって、閉環比率が大きくなるこ
とが分かる。すなわち、フォトクロミック化合物は開環
状態から閉環状態に反応が非常に起こりやすくなってい
ることが分かる。
【0205】これは、温度上昇とともに、ポリマーの局
所緩和が生じるため、立体障害等によって抑制されてい
た反応が起こりやすくなるためと考えられる。
所緩和が生じるため、立体障害等によって抑制されてい
た反応が起こりやすくなるためと考えられる。
【0206】図42から明らかなように、ポリマーに対
するフォトクロミック化合物の混合比が小さい場合に、
閉環体生成比率の温度依存性が大きくなることが分か
る。
するフォトクロミック化合物の混合比が小さい場合に、
閉環体生成比率の温度依存性が大きくなることが分か
る。
【0207】情報の再生は、既に説明した2波長同時照
射による再生を行なって評価した。光学系は、図11に
示す装置を用いた。光学記録媒体は、ガラス基板の上に
Al反射層を約2000Åの厚さで真空蒸着法により作
成し、上述の方法でF−2の溶液を用いて記録層を形成
した。記録層の膜厚は約20μmである。
射による再生を行なって評価した。光学系は、図11に
示す装置を用いた。光学記録媒体は、ガラス基板の上に
Al反射層を約2000Åの厚さで真空蒸着法により作
成し、上述の方法でF−2の溶液を用いて記録層を形成
した。記録層の膜厚は約20μmである。
【0208】光学系における装置2aは、波長488n
mの直線偏光したパルスレーザ光を出力するArイオン
レーザ装置である。装置2bは、633nmの直線偏光
したパルスレーザ光を出力するHe−Neレーザ装置で
ある。
mの直線偏光したパルスレーザ光を出力するArイオン
レーザ装置である。装置2bは、633nmの直線偏光
したパルスレーザ光を出力するHe−Neレーザ装置で
ある。
【0209】反射率の測定は、He−Neレーザ光で行
ない、開環状態を100%とした相対反射率を採用し
た。2波長同時照射による再生は、2通りのパワー比で
行なった。その結果を図43に示す。図43において黒
三角印は、488nm−0.8mWおよび633nm−
0.5mWの条件で行なった。●は、488nm−0.
2mWおよび633nm−0.2mWの条件で行なっ
た。照射時間は、1パルスあたり10μsで、記録状態
(光定常状態)へ照射したときの反射率である。この照
射は、10ms間隔で行なった。
ない、開環状態を100%とした相対反射率を採用し
た。2波長同時照射による再生は、2通りのパワー比で
行なった。その結果を図43に示す。図43において黒
三角印は、488nm−0.8mWおよび633nm−
0.5mWの条件で行なった。●は、488nm−0.
2mWおよび633nm−0.2mWの条件で行なっ
た。照射時間は、1パルスあたり10μsで、記録状態
(光定常状態)へ照射したときの反射率である。この照
射は、10ms間隔で行なった。
【0210】図43において○は、633nm−0.2
mWの単独照射であり、△は、633nm−0.5mW
の単独照射である。
mWの単独照射であり、△は、633nm−0.5mW
の単独照射である。
【0211】次に、第7実施例について説明する。第7
実施例では、第6実施例と同じフォトクロミック材料を
用い、ポリマーのみを変更して同様の評価を行なった。
ポリスチレンの代わりに、ポリビニルブチラールを用い
た。図44は、このフォトクロミック材料とポリビニル
ブチラールの混合比を示している。上記の第6実施例と
同様に記録媒体を作成し、閉環体比率の温度依存性を測
定した。この結果を図45に示す。
実施例では、第6実施例と同じフォトクロミック材料を
用い、ポリマーのみを変更して同様の評価を行なった。
ポリスチレンの代わりに、ポリビニルブチラールを用い
た。図44は、このフォトクロミック材料とポリビニル
ブチラールの混合比を示している。上記の第6実施例と
同様に記録媒体を作成し、閉環体比率の温度依存性を測
定した。この結果を図45に示す。
【0212】なお、比較として第6実施例および第7実
施例のポリマーの代わりに、ポリメタクリル酸をポリマ
ーとして用いた。図46はフォトクロミック材料とポリ
メタクリル酸との混合比を示している。図47はフォト
クロミック材料とポリメタクリル酸との組合せにおける
閉環体生成比率の温度依存性を示している。
施例のポリマーの代わりに、ポリメタクリル酸をポリマ
ーとして用いた。図46はフォトクロミック材料とポリ
メタクリル酸との混合比を示している。図47はフォト
クロミック材料とポリメタクリル酸との組合せにおける
閉環体生成比率の温度依存性を示している。
【0213】図47から明らかなように、このフォトク
ロミック材料では、ポリメタクリル酸との組合せでは、
温度依存性を示さなかった。
ロミック材料では、ポリメタクリル酸との組合せでは、
温度依存性を示さなかった。
【0214】次に、記録層に一重項酸素クエンチャーを
含有させる実施例について説明する。
含有させる実施例について説明する。
【0215】フォトクロミック材料としては図1に示す
材料を用いた。記録層の組成としては、フォトクロミッ
ク化合物1重量部、一重項酸素クエンチャー0.1重量
部、ポリメタクリル酸100重量部を混合し、これを溶
媒であるメチルセロソルブ1000重量部に混合溶解し
た後、溶液キャスト法により成膜した。記録媒体の構成
は、図51のように、50mm×50mmのガラス基板
1の上にAl反射層2を真空蒸着して成膜し、膜厚を約
2000Åとした。この反射層2の上に、上記の組成の
記録層3を成膜し、膜厚を約20μmとした。
材料を用いた。記録層の組成としては、フォトクロミッ
ク化合物1重量部、一重項酸素クエンチャー0.1重量
部、ポリメタクリル酸100重量部を混合し、これを溶
媒であるメチルセロソルブ1000重量部に混合溶解し
た後、溶液キャスト法により成膜した。記録媒体の構成
は、図51のように、50mm×50mmのガラス基板
1の上にAl反射層2を真空蒸着して成膜し、膜厚を約
2000Åとした。この反射層2の上に、上記の組成の
記録層3を成膜し、膜厚を約20μmとした。
【0216】記録光としてはArイオンレーザの458
nmの光、消去光としてはHe−Neレーザの633n
mの光を用いた。スポット径は約2〜3μmとし、He
−Neレーザを消去レーザとして0.85mWのパワー
で100μsの間照射し、記録レーザとしてはArイオ
ンレーザを0.90mWのパワーで100μsの間照射
した。この消去および記録を1回とし、繰返し可能回数
を測定した。繰返し加納回数は、初期の変化に対して5
0%低下したときの回数とした。なお反射率の測定は、
記録光の照射の後、同じパワーのHe−Neレーザを1
μs照射して測定した。反射率の測定結果から、記録は
光定常状態に対して約50〜70%程度であり、消去は
完全に行なわれているものと考えられる。
nmの光、消去光としてはHe−Neレーザの633n
mの光を用いた。スポット径は約2〜3μmとし、He
−Neレーザを消去レーザとして0.85mWのパワー
で100μsの間照射し、記録レーザとしてはArイオ
ンレーザを0.90mWのパワーで100μsの間照射
した。この消去および記録を1回とし、繰返し可能回数
を測定した。繰返し加納回数は、初期の変化に対して5
0%低下したときの回数とした。なお反射率の測定は、
記録光の照射の後、同じパワーのHe−Neレーザを1
μs照射して測定した。反射率の測定結果から、記録は
光定常状態に対して約50〜70%程度であり、消去は
完全に行なわれているものと考えられる。
【0217】この結果繰返し可能回数は16万回であっ
た。次に、一重項酸素クェンチャーを図49に示す構造
式のものに代え上記の実施例と同様にして繰返し可能回
数を測定したところ、10万回であった。
た。次に、一重項酸素クェンチャーを図49に示す構造
式のものに代え上記の実施例と同様にして繰返し可能回
数を測定したところ、10万回であった。
【0218】さらに、一重項酸素クエンチャーを図50
に示す構造式のものに代え上記の実施例と同様に繰返し
可能回数を測定したところ13万回であった。
に示す構造式のものに代え上記の実施例と同様に繰返し
可能回数を測定したところ13万回であった。
【0219】比較例として、上記の実施例において一重
項酸素クエンチャーを添加せずに記録層を形成し、繰返
し可能回数を測定したところ6万回であった。
項酸素クエンチャーを添加せずに記録層を形成し、繰返
し可能回数を測定したところ6万回であった。
【0220】以上の結果から明らかなように、この発明
に従い一重項酸素クエンチャーを記録層に添加すること
により、繰返し耐久性を向上させることができる。
に従い一重項酸素クエンチャーを記録層に添加すること
により、繰返し耐久性を向上させることができる。
【図1】この発明で用いられるフォトクロミック材料の
1つである2,3−ビス(2−メチルベンゾ[b]チオ
フェン−3−イル)マレイン酸無水物の構造式を示す図
である。
1つである2,3−ビス(2−メチルベンゾ[b]チオ
フェン−3−イル)マレイン酸無水物の構造式を示す図
である。
【図2】図1に示すフォトクロミック材料の吸光度特性
を示す図である。
を示す図である。
【図3】ポリメタクリル酸の構造式を示す図である。
【図4】この発明に従う第1実施例における記録層中の
フォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図であ
る。
フォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図であ
る。
【図5】第1実施例におけるフォトクロミック材料の開
環状態から閉環状態への変化率Zと混合比の関係を示す
図である。
環状態から閉環状態への変化率Zと混合比の関係を示す
図である。
【図6】第1実施例におけるフォトクロミック材料の開
環状態から生成する閉環状態の生成比率と混合比との関
係を示す図である。
環状態から生成する閉環状態の生成比率と混合比との関
係を示す図である。
【図7】第1実施例における変化率Zの温度依存性を示
す図である。
す図である。
【図8】第1実施例における閉環体の生成比率の温度依
存性を示す図である。
存性を示す図である。
【図9】フォトクロミック材料の量子収率の波長依存性
を示す図である。
を示す図である。
【図10】フォトクロミック材料の吸光度特性を示す図
である。
である。
【図11】繰返し耐久性の実験を行なう光学系の一例を
示す図である。
示す図である。
【図12】繰返し耐久性の結果を示す図である。
【図13】ポリスチレンの構造式を示す図である。
【図14】この発明に従う第2実施例における記録層中
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
【図15】第2実施例におけるフォトクロミック材料の
開環状態から生成する閉環状態の生成比率と混合比の関
係を示す図である。
開環状態から生成する閉環状態の生成比率と混合比の関
係を示す図である。
【図16】第2実施例における変化率Zと混合比との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図17】第2実施例における閉環体の生成比率の温度
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
【図18】フォトクロミック材料の吸光度特性を示す図
である。
である。
【図19】スチレン−メタクリル酸メチル共重合体の構
造式を示す図である。
造式を示す図である。
【図20】この発明に従う第3実施例における記録層中
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
【図21】第3実施例におけるフォトクロミック材料の
開環状態から生成する閉環状態の生成比率と混合比の関
係を示す図である。
開環状態から生成する閉環状態の生成比率と混合比の関
係を示す図である。
【図22】第3実施例における変化率Zと混合比との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図23】第3実施例における閉環体の生成比率の温度
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
【図24】ポリカーボネートの構造式を示す図である。
【図25】この発明に従う第4実施例における記録層中
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
【図26】第4実施例における変化率Zと混合比との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図27】この発明で用いられるフォトクロミック材料
の2,3−ジ(2,3,5−トリメチルチエニル)マレ
イン酸無水物の構造式を示す図である。
の2,3−ジ(2,3,5−トリメチルチエニル)マレ
イン酸無水物の構造式を示す図である。
【図28】この発明に従う第5実施例における記録層中
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
のフォトクロミック材料とポリマーの混合比を示す図で
ある。
【図29】第5実施例における変化率Zと混合比との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図30】この発明に従い、光記録媒体に加熱用の光と
特定波長の光を照射した際の各光のスポットの一例を示
す図である。
特定波長の光を照射した際の各光のスポットの一例を示
す図である。
【図31】この発明に従い光記録媒体に加熱用の光と特
定波長の光を照射した際の各光のスポットの他の例を示
す図である。
定波長の光を照射した際の各光のスポットの他の例を示
す図である。
【図32】この発明に従い、光記録媒体に加熱用の光と
特定波長の光を照射した際の各光のスポットのさらに他
の例を示す図である。
特定波長の光を照射した際の各光のスポットのさらに他
の例を示す図である。
【図33】温度依存性を有する光記録媒体を記録、再生
または消去する光学系の一実施例である。
または消去する光学系の一実施例である。
【図34】光照射による温度分布を示し、光のスポット
とピットとの関係を示す図である。
とピットとの関係を示す図である。
【図35】この発明に使用することのできる他のフォト
クロミック材料の構造式を示す図である。
クロミック材料の構造式を示す図である。
【図36】この発明に使用できるさらに他のフォトクロ
ミック材料の構造式を示す図である。
ミック材料の構造式を示す図である。
【図37】この発明に使用することのできるさらに他の
フォトクロミック材料の構造式を示す図である。
フォトクロミック材料の構造式を示す図である。
【図38】この発明に使用することのできるさらに他の
フォトクロミック材料の構造式を示す図である。
フォトクロミック材料の構造式を示す図である。
【図39】この発明に使用することのできるさらに他の
フォトクロミック材料の構造式を示す図である。
フォトクロミック材料の構造式を示す図である。
【図40】図39に示すフォトクロミック材料の吸光度
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図41】この発明に従う第6実施例における記録層中
のフォトクロミック材料とポリスチレンとの混合比を示
す図である。
のフォトクロミック材料とポリスチレンとの混合比を示
す図である。
【図42】第6実施例における閉環体生成比率の温度依
存性を示す図である。
存性を示す図である。
【図43】第6実施例における繰返し耐久性の結果を示
す図である。
す図である。
【図44】この発明に従う第7実施例における記録層中
のフォトクロミック材料とポリビニルブチラールとの混
合比を示す図である。
のフォトクロミック材料とポリビニルブチラールとの混
合比を示す図である。
【図45】第7実施例における閉環体生成比率を示す図
である。
である。
【図46】図39に示すフォトクロミック材料とポリメ
タクリル酸との混合比を示す図である。
タクリル酸との混合比を示す図である。
【図47】図39に示すフォトクロミック材料とポリメ
タクリル酸との組合せにおける閉環体生成比率の温度依
存性を示す図である。
タクリル酸との組合せにおける閉環体生成比率の温度依
存性を示す図である。
【図48】この発明に用いることのできる一重項酸素ク
エンチャーの構造式を示す図である。
エンチャーの構造式を示す図である。
【図49】この発明に用いることのできる他の一重項酸
素クエンチャーの構造式を示す図である。
素クエンチャーの構造式を示す図である。
【図50】この発明に用いることのできる、さらに他の
一重項酸素クエンチャーの構造式を示す図である。
一重項酸素クエンチャーの構造式を示す図である。
【図51】この発明に従う光記録媒体の一例を示す断面
図である。
図である。
【図52】この発明に従う光記録媒体の他の例を示す断
面図である。
面図である。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所
// C09K 9/02 B 8930−4H
(72)発明者 入江 正浩
福岡県春日市春日公園1−29−4−404
(72)発明者 田沼 俊雄
守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機株
式会社内
(72)発明者 松浦 宏太郎
守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機株
式会社内
Claims (37)
- 【請求項1】 特定の波長の光を照射したときの光定常
状態が温度に依存して変化するように組合されたフォト
クロミック材料およびポリマーを含有する記録層と、 前記記録層を通過した光を反射するための反射層と、 前記記録層および反射層の積層構造を支持するための基
板とを備える、光記録媒体。 - 【請求項2】 前記記録層のフォトクロミック材料が熱
的に安定なフォトクロミック材料であり、ポリマーがフ
ォトクロミック材料と分子間相互作用の大きいポリマー
である、請求項1に記載の光記録媒体。 - 【請求項3】 前記フォトクロミック材料がジアリール
エテン誘導体である、請求項2に記載の光記録媒体。 - 【請求項4】 前記フォトクロミック材料とポリマーの
組合せが、140℃におけるフォトクロミック材料の閉
環体生成比が常温のそれの2倍以上であるような温度依
存性を示す、請求項3に記載の光記録媒体。 - 【請求項5】 前記ジアリールエテン誘導体がベンゾチ
オフェン環を少なくとも1つ有する、請求項3に記載の
光記録媒体。 - 【請求項6】 前記ジアリールエテン誘導体が、2,3
−ビス(2−メチルベンゾ[b]チオフェン−3−イ
ル)マレイン酸無水物である、請求項5に記載の光記録
媒体。 - 【請求項7】 前記ポリマーがイオン解離可能なもので
ある、請求項5に記載の光記録媒体。 - 【請求項8】 前記ポリマーがカルボン酸基を有する、
請求項7に記載の光記録媒体。 - 【請求項9】 前記ポリマーがポリメタクリル酸であ
る、請求項8に記載の光記録媒体。 - 【請求項10】 前記ジアリールエテン誘導体が、イン
ドール環とチオフェン環を有する、請求項3に記載の光
記録媒体。 - 【請求項11】 前記ジアリールエテン誘導体が、2−
(1,2−ジメチル−3−インドリル)−3−(2,
4,5−トリメチル−3−チエニル)マレイン酸無水物
である、請求項10に記載の光記録媒体。 - 【請求項12】 前記ポリマーがポリスチレンである、
請求項10に記載の光記録媒体。 - 【請求項13】 前記ポリマーがポリビニルブチラール
である、請求項10に記載の光記録媒体。 - 【請求項14】 前記記録層のポリマーに対するフォト
クロミック材料の混合比が20重量%未満である、請求
項1に記載の光記録媒体。 - 【請求項15】 前記ポリマーがアリール基を有し、前
記混合比が10重量%未満である、請求項14に記載の
光記録媒体。 - 【請求項16】 前記ポリマーが、ポリスチレン、スチ
レン−メタクリル酸共重合体、およびポリカーボネート
からなるグループより選ばれる、請求項15に記載の光
記録媒体。 - 【請求項17】 前記ポリマーがアリール基より大きな
電気双極子を有する基を有し、前記混合比が3重量%未
満である、請求項14に記載の光記録媒体。 - 【請求項18】 前記ポリマーがポリメタクリル酸であ
る、請求項17に記載の光記録媒体。 - 【請求項19】 前記記録層が一重項酸素クエンチャー
を含有する、請求項1に記載の光記録媒体。 - 【請求項20】 前記一重項酸素クエンチャーが、 【化1】 【化2】 および 【化3】 からなるグループより選ばれる、請求項19に記載の光
記録媒体。 - 【請求項21】 前記記録層中に、フォトクロミック材
料とポリマーとが混合物として含有されている、請求項
1に記載の光記録媒体。 - 【請求項22】 前記記録層中に、フォトクロミック材
料がポリマーの側鎖として含有されている、請求項1に
記載の光記録媒体。 - 【請求項23】 特定の波長の光を照射したときの光定
常状態が温度に依存して変化するように組合されたフォ
トクロミック材料およびポリマーを含有する記録層を加
熱するステップと、 前記加熱された記録層に前記特定の波長の光を照射し光
定常状態にするステップとを備える、光記録媒体の記録
方法。 - 【請求項24】 前記加熱ステップが、前記特定の波長
の光を記録層に照射することにより加熱するステップを
備える、請求項23に記載の光記録媒体の記録方法。 - 【請求項25】 前記加熱ステップが、前記特定の波長
の光とは異なる別の光を記録層に照射することにより加
熱するステップを備える、請求項23に記載の光記録媒
体の記録方法。 - 【請求項26】 前記記録層のポリマーが、フォトクロ
ミック材料と分子間相互作用の大きいポリマーである、
請求項23に記載の光記録媒体の記録方法。 - 【請求項27】 光定常状態となっている記録層の部分
を選択的に加熱するステップと、 記録層に再生光を照射するステップと、 前記記録層を通過した再生光を検知して記録状態および
未記録状態を再生するステップとを備える、光記録媒体
の再生方法。 - 【請求項28】 前記加熱ステップが、光定常状態とな
っている記録層の部分のみに吸収のある波長の光を照射
することにより加熱するステップを備える、請求項27
に記載の光記録媒体の再生方法。 - 【請求項29】 前記加熱された記録層の部分に再生光
が照射されることにより、記録層の部分の光定常状態が
維持される、請求項27に記載の光記録媒体の再生方
法。 - 【請求項30】 前記記録層のポリマーが、フォトクロ
ミック材料と分子間相互作用の大きいポリマーである、
請求項27に記載の光記録媒体の再生方法。 - 【請求項31】 特定の波長の光を照射したときの光定
常状態が温度に依存して変化するように組合されたフォ
トクロミック材料およびポリマーを含有する記録層を各
レベルに対応した温度に加熱するステップと、 前記加熱された記録層に前記特定の波長の光を照射し前
記温度に対応した光定常状態にするステップとを備え
る、光記録媒体のマルチレベル記録方法。 - 【請求項32】 前記加熱ステップが、前記特定の波長
の光の照射量を変化させることにより各レベルに対応し
た温度に記録層を加熱するステップを備える、請求項3
1に記載の光記録媒体のマルチレベル記録方法。 - 【請求項33】 各レベルに対応した光定常状態になっ
ている記録層の部分を選択的に各レベルに対応した温度
に加熱するステップと、 記録層に再生光を照射するステップと、 前記記録層を通過した再生光を検知して各レベルにおけ
る記録状態および未記録状態を再生するステップとを備
える、光記録媒体のマルチレベル再生方法。 - 【請求項34】 前記加熱ステップが、光定常状態とな
っている記録層の部分のみに吸収のある波長の光を照射
することにより加熱するステップを備える、請求項33
に記載の光記録媒体のマルチレベル再生方法。 - 【請求項35】 前記各レベルに対応した温度に加熱さ
れた記録層の部分に再生光が照射されることにより、記
録層の部分が各レベルに対応した光定常状態に維持され
る、請求項33に記載の光記録媒体のマルチレベル再生
方法。 - 【請求項36】 特定の波長の光を照射したときの光定
常状態が温度に依存して変化するように組合されたフォ
トクロミック材料およびポリマーを含有する記録層の一
部に加熱用光を照射して加熱するステップと、 前記加熱された記録層の一部の領域に部分的に重なるよ
うに前記特定の波長の光を照射し記録/再生するステッ
プとを備える、光記録媒体の記録/再生方法。 - 【請求項37】 特定の波長の光を照射したときの光定
常状態が温度に依存して変化するように組合されたフォ
トクロミック材料およびポリマーを含有する記録層に相
対的に移動しながら加熱用光を照射して加熱するステッ
プと、 前記加熱用光の後を相対的に移動しながら前記特定の波
長の光を照射し前記加熱用光によって加熱された記録層
の一部を記録/再生するステップとを備える、光記録媒
体の記録/再生方法。
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JP40821290 | 1990-12-27 | ||
JP2-408212 | 1990-12-27 | ||
JP3-86785 | 1991-04-18 | ||
JP8678591 | 1991-04-18 | ||
JP2-328004 | 1991-04-18 |
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---|---|
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JP (1) | JP2947999B2 (ja) |
DE (1) | DE69126407T2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JP2010180345A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Mitsubishi Plastics Inc | ポリエステルフィルム |
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DE69130158T2 (de) * | 1990-12-27 | 1999-05-06 | Irie, Masahiro, Kasuga, Fukuoka | Aufzeichnungs-/Wiedergabemethode für optisches Aufzeichnungsmedium |
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FR2813697A1 (fr) * | 2000-09-04 | 2002-03-08 | Dixet | Support securise de donnees a lecture optique |
FR2813696B1 (fr) * | 2000-09-04 | 2003-01-10 | Dixet | Support securise de donnees a lecture optique |
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- 1991-11-26 EP EP91120158A patent/EP0488153B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-26 DE DE69126407T patent/DE69126407T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-27 JP JP31251791A patent/JP2947999B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
EP0488153A1 (en) | 1992-06-03 |
JP2947999B2 (ja) | 1999-09-13 |
EP0488153B1 (en) | 1997-06-04 |
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DE69126407T2 (de) | 1998-01-15 |
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