JPH06106857A - 光記録媒体およびそれに記録された情報の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰り返し再生においても確実な情報記録の保
持が保証されるフォトクロミック系の光記録媒体および
それに記録された情報の再生方法を提供する。 【構成】 ５−ジメチルアミノインドリルフルギドの開
環体化合物又は閉環体化合物と、樹脂バインダとを含有
する記録膜を有する光記録媒体を用い、開環体化合物か
ら閉環体化合物に変化せしめて記録された情報の再生
を、前記フルギドの閉環体化合物から開環体化合物に移
る時の量子収率が零で、かつフルギドの閉環体化合物の
吸収が存在する波長の光を用いて行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体およびそれ
に記録された情報の再生方法、特に、繰り返し再生にお
いても確実な情報記録の保持が保証されるフォトクロミ
ック系の光記録媒体およびそれに記録された情報の再生
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フォトクロミック材料の用途としては、
光量調整用フィルタ、ディスプレイ、光量計、写真印刷
工程の記録媒体、塗料などの分野がある。

【０００３】さらに最近では当該フォトクロミック材料
が情報の高密度な可逆メモリ媒体としての可能性を有す
るという理由から、レーザ光を用いる光記録媒体の分野
でも特に注目を浴びている。

【０００４】このようなフォトクロミック材料、例えば
アゾ化合物系の記録材料を記録膜に用いた光記録媒体の
記録、再生および消去は通常、以下のような操作によっ
て行われる。すなわち、例えば、４２０ｎｍの波長の記
録光を記録膜に照射すると光照射部分は着色反応をおこ
し、着色された記録スポットが形成される。この記録ス
ポットに５５０ｎｍの波長の消去光を照射すると着色さ
れた記録スポットは、消色して記録ピットは消える。

【０００５】しかしながら、情報を再生（読出し）する
に際して、４２０ｎｍの波長の光で読むと、着色したピ
ットの部分はそのまま消えないで残るが、それ以外のピ
ットでなかった場所にも着色がおこり、結果として、全
体が着色され記録部分が分からなくなってしまう（結果
として記録情報がなくなる）。一方、５５０ｎｍの波長
の光で読むと、今度は逆に、記録ピットが消色して、情
報が消えてしまうという現象が生じる。このように、フ
ォトクロミック材料を用いた光記録媒体の最大のネック
は、再生光による情報の読出し破壊が生じ、繰り返しの
情報再生（読出し）ができないことにある。

【０００６】このような問題を解決するために、近時、
４２０ｎｍの波長の光（以下、単に４２０ｎｍ光とい
う）と、５５０ｎｍの波長の光（以下、単に５５０ｎｍ
光という）との混同光を用いて、記録を再生する方法が
提案されている。この原理について簡単に説明すると、
記録部の再生にあたっては、記録部に４２０ｎｍ光と
５５０ｎｍ光の混合光を照射をする。すると、５５０ｎ
ｍ光を吸収して消色しようとする時、記録材料から熱が
発生し、この熱が４２０ｎｍ光による着色反応を促進し
て着色状態を保持する。この一方で、未記録部に４２
０ｎｍ光と５５０ｎｍ光の混合光を照射すると、未記録
部は５５０ｎｍ光を吸収しないために、熱は発生せず、
４２０ｎｍ光を吸収して着色してもその反応はわずか
で、５５０ｎｍ光によって消されてしまい、未記録部は
維持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この方法を用いたとしても、未記録部の再生の際、記録
部ほどまでもいかないまでもわずかな着色反応が生じ
る。そして、このわずかな着色がトリガーとなり、再生
を繰り返しいくと、未記録部が５５０ｎｍ光の吸収によ
り温度上昇が大きくなって、結局は記録部と未記録部と
の区別がつかないぐらいに着色してしまうという問題が
やはり生じる。

【０００８】本発明はこのような実情に鑑み創案された
ものであり、その目的は、上記の問題点を解決し、繰り
返し再生においても確実な情報記録の保持が保証される
光記録媒体およびそれに記録された情報の再生方法を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の記録媒体は、５−ジメチルアミノインドリルフ
ルギドの開環体化合物又は閉環体化合物と、樹脂バイン
ダとを含有する記録膜を有するように構成した。

【００１０】また、本発明は、未記録の状態で存在する
前記フルギドの開環体化合物をその吸収が存在する波長
の光を照射することにより、開環体化合物から閉環体化
合物に変化せしめて記録された情報の再生方法であっ
て、該情報の再生は、前記フルギドの閉環体化合物から
開環体化合物に移る時の量子収率が零で、かつフルギド
の閉環体化合物の吸収が存在する波長の光を用いて行な
われるように構成した。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の光記録媒体を、図１に基づい
て説明する。図１は光記録媒体の部分断面を拡大した図
である。

【００１２】この図において光記録媒体１は、基板２の
上に記録膜３を有し、通常、透明な基板２側から記録光
が照射され、記録膜への記録が行われる。なお、基板２
と記録膜３との間や、記録膜３の上に公知の種々の層な
どを設層する構成も採択され得る。

【００１３】前記記録膜３には、フォトクロミック材料
として用い得る下記一般式［Ｉ］又は［II］で示される
５−ジメチルアミノインドリルフルギドの開環体化合物
又は閉環体化合物が含有される。

【００１４】

【化３】

【００１５】

【化４】 上記一般式［Ｉ］および［II］において、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ は
それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アル
コキシル基、アリール基、アリールオキシ基、アリル
基、アラルキル基、アミノ基、ピロリル基、フリル基、
チエニル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、シアノ
基、ニトロ基、エステル基またはトリフルオロメチル基
を表し、これらは同種であっても異種であってもよい。
また、Ｍｅはメチル基を表す。

【００１６】上記一般式［Ｉ］で示される５−ジメチル
アミノインドリルフルギドの開環体の状態を示す化合物
は、いわゆる消色の状態を示す。一方、上記一般式［I
I］で示される５−ジメチルアミノインドリルフルギド
の閉環体の状態を示す化合物は、いわゆる着色の状態を
示す。この着色の有無によって情報の記録の有無が判断
される。

【００１７】さらに、記録膜３にはバインダとしての樹
脂（以下、単に樹脂バインダと称する）が含有される。
樹脂バインダとしては、ポリメチルメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アモルファスポ
リオレフィン（ＡＰＯ）、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化
ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアク
リロニトリル、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエス
テル、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアリレー
ト、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリア
リルサルフォン、ポリエーテルイミド等が挙げられる。

【００１８】このような樹脂バインダを含有させる意義
は、前記一般式［Ｉ］または［II］で示される化合物に
フォトクロミック性を付与するためである。すなわち、
前記化合物は、樹脂バインダを含有させることにより始
めて、以下に示すようなフォトクロミックの反応形態を
示す。

【００１９】

【化５】 上記反応式に示されるように、まず、左方の開環体化合
物は、例えば、４００ｎｍの第一の波長の光を照射され
ることにより、右方の閉環体化合物に変化する（反応
Ａ）。一方、右方の閉環体化合物は、例えば、６８０ｎ
ｍの第二の波長の光を照射されることにより左方の開環
体化合物に変化する（反応Ｂ）。もし、樹脂バインダを
用いずに、その代わりに例えば単にトルエン溶液中に前
記一般式［Ｉ］または［II］で示される化合物を混在さ
せたのみでは、矢印右方向への反応（Ａ）は起こるが、
矢印左方向への反応（Ｂ）は起こらない。そのため、従
来、前記一般式［Ｉ］または［II］で示される化合物そ
のものはフォトクロミック性を示さないものと考えられ
ていた。

【００２０】本発明で用いられる樹脂バインダの含有量
は、５−ジメチルアミノインドリルフルギド１重量部に
対して、５〜５００重量部、より好ましくは２０〜１０
０重量部とされる。この値が、５００重量部を越える
と、記録部と未記録部の区別がつきにくいという不都合
が生じ、この値が、５重量部未満となると、フルギドが
溶解せずに析出するという不都合が生じる。

【００２１】このような記録膜の構成にすることによ
り、後述するように光吸収を有する波長帯域内で量子収
率が零になるという特性が得られる。このような記録膜
は、上記樹脂バインダ溶液をスピンナー塗布した後、バ
インダを溶かしていた溶媒を完全に除去することによっ
て基板上に形成される。記録膜の厚さは、１〜５０μｍ
程度とされる。なお、バインダを溶かすための溶媒とし
ては公知の種々のものを適宜選択して用いれば良い。

【００２２】上述してきた光記録媒体への情報の記録、
再生および消去方法について、以下説明する。まず、記
録前の未記録の状態では、記録膜に含有される５−ジメ
チルアミノインドリルフルギドは、開環体化合物のいわ
ゆる消色の状態（一般式［Ｉ］）で存在する。情報記録
は、前記フルギドの開環体化合物の吸収が存在する第一
の波長の光を照射することにより、開環体化合物（一般
式［Ｉ］）を閉環体化合物（一般式［II］）に変化せし
めて行われる（反応（Ａ））。第一の波長の光は、化合
物の取り得る置換基の形態によっても異なるが、一般に
は、３００〜５００ｎｍ、より好ましくは３７０〜４２
０ｎｍの波長の光が用いられる。

【００２３】このように開環体化合物から閉環体化合物
に変化せしめて着色状態で記録された情報の再生は、前
記フルギドの閉環体化合物から開環体化合物に移る時の
量子収率が零で、かつフルギドの閉環体化合物の吸収が
存在する第三の波長の光を用いて行なわれる。量子収率
は、光の吸収量に対するフォトクロミック材料の反応す
る量を示し、例えば、量子収率１０^-2とは、フォトン１
００個を吸収して、材料の分子１個が反応することを意
味する。量子収率が零で、かつフルギドの閉環体化合物
の吸収が存在する第三の波長の光を用いて再生を行うこ
とは、記録部（着色）を消色させることなく、記録され
た情報が読めることを意味する。ちなみに、未記録部と
なる前記フルギドの開環体化合物は再生波長である第三
の波長の光に吸収を示さない。第三の波長は、例えば、
７５０〜９５０ｎｍ、より好ましくは７８０〜８３０ｎ
ｍである。

【００２４】情報の消去は、フルギドの閉環体化合物の
吸光度が存在し、量子収率の大きなところ、例えば、５
００〜７００ｎｍ、より好ましくは５５０〜６５０ｎｍ
の第二の波長の光を照射することによって行われる。こ
れによりフルギドの閉環体化合物は、開環体化合物に変
わる（反応Ｂ）。

【００２５】なお、本発明では、上記記録の状態も見方
を変えれば消去の状態であり、この逆に上記の消去の状
態も見方を変えれば記録である。この認識のもとに、前
記特許請求の範囲の「記録」および「消去」をそれぞれ
「消去」および「記録」と読み変えても良いことは勿論
である。

【００２６】以下、本発明の具体的実験例を示し、本発
明をさらに詳細に説明する。 〔実験例〕比較サンプルの作製 上記一般式［Ｉ］で示される化合物において、Ｒ₁ 〜Ｒ
₄ がそれぞれメチル基で特定される化合物の０．１Ｍト
ルエン溶液を石英セル中に入れた溶液サンプルを作製し
た。

【００２７】このサンプルについて、波長４００ｎｍの
記録光を照射したところ、前記反応Ａで示される着色反
応が進み、着色された記録部が形成された。その後、そ
の記録部に波長５５０ｎｍ，６５０ｎｍ，７５０ｎｍの
様々な消色光を照射してみたが、前記反応Ｂで示される
消色反応は起きず、着色状態のままであった。従って、
当該記録膜は、フォトクロミック性を示さないものと判
断された。

【００２８】本発明サンプル１の作製 上記一般式［Ｉ］で示される５−ジメチルアミノインド
リルフルギド化合物において、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ がそれぞれメ
チル基で特定される化合物を１重量部と、バインダ樹脂
として、ポリカーボネートを５０重量部と、溶媒として
ジクロロエタン５００重量部とを混合し、この混合物を
ガラス基板の上に、厚さ１０μｍとなるように形成し
た。なお、溶媒は完全にとばして除去した。

【００２９】本発明サンプル２の作製 上記本発明サンプル１のバインダ樹脂をポリメチルメタ
クリレートに変えた。それ以外は上記本発明サンプル１
と同様にして、本発明サンプル２を作製した。

【００３０】本発明サンプル３の作製 上記本発明サンプル１のバインダ樹脂をアモルファスポ
リオレフィンに変えた。それ以外は上記本発明サンプル
１と同様にして、本発明サンプル３を作製した。

【００３１】上記本発明の各サンプル１〜３について、
それぞれ波長４００ｎｍの光を照射して開環体化合物を
閉環体化合物に変化させ、着色の状態（記録部）にし、
その後、その記録部に波長６５０ｎｍの消色光を照射し
たところ、前記反応Ｂで示される消色反応が起き、着色
部分は消色されることが確認された。

【００３２】つぎに、上記本発明の各サンプルについ
て、波長４００ｎｍの光を照射して開環体化合物を閉環
体化合物に変化させ、着色の状態（記録）にし、その着
色の状態における吸光度を分光光度計にて測定した。し
かる後、５５０ｎｍ、６００ｎｍ、６５０ｎｍ、７００
ｎｍ、７２５ｎｍ、７５０ｎｍの波長の光による閉環→
開環反応量子収率を、５００Ｗキセノンランプ、分光
器、試料室およびリサーチラジオメータを組み合せた量
子収率測定装置をつかって、ある特定波長の光照射でサ
ンプルが吸収した光子（フォトン）の数と、開環体に変
化した数を測定して求めた。

【００３３】測定結果を図２〜図４のグラフに示す。こ
れらのグラフの結果より、本発明のサンプルは、波長７
５０ｎｍより大きな波長域で、量子収率が零となってお
り、かつフルギドの閉環体化合物の吸収が存在すること
がわかる。この現象は本発明の記録膜の構成のみによっ
て達成される。従って、実際に波長７５０ｎｍの再生光
を用いて、連続的に記録部に光照射をしても図５のグラ
フに示されるように吸光度の変化はなく、繰り返し再生
によっても、確実な情報記録の保持が保証されることが
確認された。

【００３４】

【発明の作用および効果】上記の結果より本発明の効果
は明らかである。すなわち、本発明は、５−ジメチルア
ミノインドリルフルギドの開環体化合物又は閉環体化合
物と、樹脂バインダとを含有する記録膜を有する光記録
媒体を用い、開環体化合物から閉環体化合物に変化せし
めて記録された情報の再生を、前記フルギドの閉環体化
合物から開環体化合物に移る時の量子収率が零で、かつ
フルギドの閉環体化合物の吸収が存在する波長の光を用
いて行なうようにしているので、繰り返し再生において
も確実な情報記録の保持が保証されるという効果が奏さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の一部を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の光記録媒体サンプルの波長に対する、
量子収率および吸光度の関係を示すグラフである。

【図３】本発明の光記録媒体サンプルの波長に対する、
量子収率および吸光度の関係を示すグラフである。

【図４】本発明の光記録媒体サンプルの波長に対する、
量子収率および吸光度の関係を示すグラフである。

【図５】波長７５０ｎｍの再生光を用いて、連続的に本
発明の光記録媒体サンプルに光照射をした場合における
吸光度の経時的変化を示すグラフである。

【符号の説明】

２…基板 ３…記録膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式［Ｉ］又は［II］で示される
   ５−ジメチルアミノインドリルフルギドの開環体化合物
   又は閉環体化合物と、樹脂バインダとを含有する記録膜
   を有することを特徴とする光記録媒体。 【化１】 【化２】 上記式［Ｉ］および［II］において、Ｒ₁ 〜Ｒ₄ はそれ
   ぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキ
   シル基、アリール基、アリールオキシ基、アリル基、ア
   ラルキル基、アミノ基、ピロリル基、フリル基、チエニ
   ル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、シアノ基、ニト
   ロ基、エステル基またはトリフルオロメチル基を表し、
   これらは同種であっても異種であってもよい。また、Ｍ
   ｅはメチル基を表す。
2. 【請求項２】 前記樹脂バインダは、ポリメチルメタク
   リレート、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフ
   ィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニ
   ル、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
   プロピレン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ウ
   レタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、フェノール
   樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアリレート、ポリサルフォ
   ン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリルサルフォン、
   ポリエーテルイミドであることを特徴とする請求項１に
   記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の光記録媒体を用
   い、未記録の状態で存在する前記フルギドの開環体化合
   物をその吸収が存在する波長の光を照射することによ
   り、開環体化合物から閉環体化合物に変化せしめて記録
   された情報の再生方法であって、 該情報の再生は、前記フルギドの閉環体化合物から開環
   体化合物に移る時の量子収率が零で、かつフルギドの閉
   環体化合物の吸収が存在する波長の光を用いて行なわれ
   ることを特徴とする情報の再生方法。