(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射により極性の異なる第１および第２の電荷を発生する電荷発生剤と、前記第１の電荷を保持して該第１の電荷の保持により光学特性が変化するトラップ剤とを含有する記録層を有し、照射される前記光の強度の差を、前記第１の電荷を保持することによって生じる前記トラップ剤の前記光学特性の差として記録することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
前記トラップ剤は、前記第１の電荷を保持した時に分子構造が変化することにより光学特性が変化することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】
前記トラップ剤は、分子中に電子供受性を有する基を２つ以上有し、該電子供受性を有する基は互いに共役系により結合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光記録媒体。
【請求項４】
前記トラップ剤は、分子中に電子供受性を有する基を２つ以上有し、前記電子供受性を有する基は、空間的に重なり合うことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項５】
前記トラップ剤の含有量は、前記記録層の２０重量％以上で７０重量％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項６】
前記記録層は、前記電荷発生剤が発生する第１の電荷を前記トラップ剤へ輸送する電荷輸送剤を含有する請求項１〜５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項７】
前記電荷輸送剤の含有量は、前記記録層の５０重量％以下であることを特徴とする請求項６に記載の光記録媒体。
【請求項８】
前記トラップ剤における電子供受性を有する基は、アリルアルカン類、アリルアミン類、アニリンおよびその誘導体、トリフェニルアミンおよびその誘導体、エナミン類、ヒドラゾンおよびその誘導体；ジューロリジン、インドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物；フルオレノンおよびその誘導体、ジフェノキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体などの含酸素化合物；および含硫黄誘導体からなる群から選択される少なくとも１種の構造を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項９】
前記トラップ剤における共役系は、ビニレン、エチニレン、パラフェニレン、−Ｃ＝Ｎ−、ピロリレン、オキサゾリレン、チアゾリレン、イミダゾリレン、１，３，４−オキサジアゾリレン、１，３，４−チアジアゾリレン、１Ｈ−１，２，４−トリアゾリレンおよび−Ｃ＝Ｎ−Ｎ＝Ｃ−からなる群から選択される少なくとも１種の二価の基で構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項１０】
前記トラップ剤は、下記一般式（１）又は（２）で表わされる化合物を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光記録媒体。
【化１】
0003702210.tif 000029
（上記一般式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。）
【化２】
0003702210.tif 000030
（上記一般式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光照射によって生じる光学特性の変化として情報を記録する光記録媒体に関し、特に、記録情報を示す光学特性の変化が、光照射によって発生する電荷の保持によって直接生成される光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高密度画像など容量の大きなデータを記録可能な媒体として、光記録媒体が知られている。従来、光記録媒体としては、光磁気記録媒体や光相変化型媒体などが開発されているが、光記録媒体に記録可能な情報量の高密度化に対する要求は高まる一方である。
【０００３】
このような光記録媒体に記録する情報量の高密度化を実現するための記録媒体として、ホログラフィックメモリが知られている。これは、光強度やその位相が二次元的に分布しているページデータと参照光とを干渉させ、記録層中にホログラムの形として情報を記録するものである。ホログラフィックメモリでは、記録層を厚くし、参照光の入射角や記録する位置をわずかに変化させて重なった領域に多数のホログラムを記録する。
【０００４】
このようなホログラフィックメモリの記録媒体としては、これまでは無機物が検討されてきたが、近年、結晶材料の作製や特性制御の困難性を回避できるなどの理由から、有機高分子化合物を用いたフォトリフラクティブ媒体の開発が盛んになってきている（例えば、特開平９−２２０３４号公報）。
【０００５】
このフォトリフラクティブ媒体は、電荷発生剤、電荷輸送剤、トラップ剤および非線形光学材料とからなる記録層を有し、この記録媒体に互いに干渉しあう信号光と参照光とを照射することにより両光の干渉縞の形で記録層に情報が記録され、記録したときの参照光を記録層に照射することで、信号光と同じ空間的特徴をもつ再生光が再生される。
【０００６】
具体的には、記録層の光が照射された部分では、電荷発生剤から電荷が発生し、この電荷を電荷輸送剤によって分離し、分離した電荷をトラップ剤で保持することで記録層内に内部電場を形成される。この内部電場によって非線形光学材料の屈折率が変化する結果、互いに干渉し得る光を照射すると、照射された光の強度パターンが前記記録層中に屈折率の変化となって記録される。
【０００７】
従来の非線形光学材料としては、―ＣＮ基や―ＮＯ２基を含むものが多く用いられ、これらの基を電場の方向に配向させることにより大きな屈折率変化を得ていた。しかし、これは、配向した状態が熱揺らぎなどのエネルギーにより変化した場合に、屈折率変化が大きく減少することを意味しており、このような配向緩和が記録寿命を制限する一因であった。
【０００８】
一方、光記録媒体に記録する情報量の高密度化を実現するための別の記録媒体として、多層型光記録媒体が知られている（D.A. Parthenopulous and P.M. Rentzepis, Science vol 245, pp.843-844(1989)）。これは、文献に開示されているように、一様な光記録媒体内の任意の位置に記録光を集光し、その焦点付近のみに光学特性の変化を起こし記録する方法であり、記録層と非記録層が交互に積層されたものとは異なる。
【０００９】
このような多層型光記録媒体としても無機物が検討されてきた（例えば、Y. Kawata, H. Ishibashi, and S. Kawata, Opt. Lett. Vol 16, pp. 756-758, (1998)）が、同様に、結晶材料の作製や特性制御の困難性を回避できることなどの理由から、近年、有機高分子化合物を用いたフォトリフラクティブ媒体の開発が盛んになってきている。フォトリフラクティブ媒体では、光学特性の変化は光強度に比例して変化するが、光強度に比例して変化するような記録媒体では、情報記録領域が深さ方向に広がって記録されてしまう。このため、隣り合う記録領域を深さ方向に十分に離す必要があり、高密度化の障害となっていた。深さ方向の間隔を狭める方法として、２光子吸収によりキャリアを生成する方法が検討されている（D. Day, M. Gu, and A. Smallridge, Opt. Lett. Vol. 24, pp. 288-290(1999)）。しかし、この方法では、２光子吸収によりキャリアを生成させるために非常に強い光源を必要とするため、一般の半導体レーザーでは記録できない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のフォトリフラクティブ媒体では、配向した分子の状態が熱揺らぎなどにより緩和して屈折率変化が大きく減少し、記録寿命を制限するという問題があった。また、一般的な記録手段を用いて高密度な多層記録を行うのが難しいという問題があった。
【００１１】
本発明は、ホログラムとして情報が記録される光記録媒体であって、記録寿命の長い光記録媒体を提供することを課題とする。
【００１２】
また、本発明は、一様な記録領域内の任意の位置に情報を記録できる多層型光記録媒体において、低パワーの光源を用いても深さ方向に十分に狭い領域に情報を記録可能な光記録媒体を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、光記録媒体は、光の照射により極性の異なる第１および第２の電荷を発生する電荷発生剤と、前記第１の電荷を保持して該第１の電荷の保持により光学特性が変化するトラップ剤とを含有する記録層を有し、照射される前記光の強度の差を、前記第１の電荷を保持することによって生じる前記トラップ剤の前記光学特性の差として記録することを要旨とする。
【００１４】
上記トラップ剤は、分子中に電子供受性を有する基を２つ以上有し、該電子供受性を有する基は互いに共役系により結合されている。
【００１５】
あるいは、上記トラップ剤は、分子中に電子供受性を有する基を２つ以上有し、前記電子供受性を有する基は、空間的に重なり合う。
【００１６】
上記トラップ剤の含有量は、前記記録層の２０重量％以上で７０重量％以下である。
【００１７】
上記記録層は、前記電荷発生剤が発生する第１の電荷を前記トラップ剤へ輸送する電荷輸送剤を含有し得る。
【００１８】
上記電荷輸送剤の含有量は、前記記録層の５０重量％以下である。
【００１９】
上記トラップ剤における電子供受性を有する基は、アリルアルカン類、アリルアミン類、アニリンおよびその誘導体、トリフェニルアミンおよびその誘導体、エナミン類、ヒドラゾンおよびその誘導体；ジューロリジン、インドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物；フルオレノンおよびその誘導体、ジフェノキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体などの含酸素化合物；および含硫黄誘導体からなる群から選択される少なくとも１種の構造を有する。  上記トラップ剤における共役系は、ビニレン、エチニレン、パラフェニレン、−Ｃ＝Ｎ−、ピロリレン、オキサゾリレン、チアゾリレン、イミダゾリレン、１，３，４−オキサジアゾリレン、１，３，４−チアジアゾリレン、１Ｈ−１，２，４−トリアゾリレンおよび−Ｃ＝Ｎ−Ｎ＝Ｃ−からなる群から選択される少なくとも１種の二価の基で構成される。
【００２０】
上記トラップ剤は、後述する一般式（１）又は（２）で表わされる化合物を含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、光照射によってホログラムの形で情報を記録する光記録媒体の記録層について鋭意研究を進め、電荷を輸送する基を有する分子の構造変化によって電荷輸送の速度に影響が生じることや分子の構造変化が光学定数の変化を伴うことに着目して検討を重ねた結果、トラップ剤による光記録が可能であることを見出し、本発明を成すに至った。すなわち、本発明では、トラップ剤が電子保持することによる分子構造の変化に伴う光学特性（屈折率、吸光度、反射率、発光効率などの光学定数によって表される性質）の変化を光記録に直接利用する。従って、光照射によって電荷発生剤が電荷を発生すると、電荷は輸送されてトラップ剤に保持され、トラップ剤の分子構造の変化によるトラップ剤の光学特性の変化によって記録層に情報が記録される。このため、本発明では、電場によって光学特性が変化する従来の非線形光学材料を必須としない。
【００２２】
本発明の光記録媒体の一例を図１に示し、図１を用いて情報の記録・再生を説明する。
【００２３】
まず、記録層２を有する光記録媒体７に、レーザー光を照射して情報を記録する。このとき、記録層２の対向する２つの面に透明電極１および３を設けて、電極間に電圧を印加しながら記録を行なってもよい。レーザー光は、情報をその空間的な強度分布や位相分布の形で含む信号光４と参照光５とに分けられ、２つの光は記録層中で干渉し合う。こうして干渉縞の形で記録層２に情報が記録される。２つの光を遮断した後、記録したときと同一の条件で参照光５を記録層２に照射することによって、信号光と同じ空間的特徴をもつ再生光６が再生される。再生光６の強度分布や位相分布を検出することにより、情報を再生することができる。
【００２４】
一般に、分子の結合長や結合角などの分子変数を横軸にとり、電荷のエネルギーレベルを縦軸にとると、図２のグラフのように表わされる。図２中、曲線ａは中性状態の分子のエネルギーレベルを示し、曲線ｂはイオン化状態のエネルギーレベルを示す。分子がイオン化した際に分子構造が大きく変わると、構造変化に際して格子振動などのかたちでエネルギーを失い、電荷のエネルギー損失により電荷が安定に捕獲される。このような構造変化を起こす１つの好ましい形態として、分子全体が共役系となるように共役結合で構成されるものがある。本発明においては、このような分子をトラップ剤として用いる。従って、本発明におけるこの形態のトラップ剤は、電子供受性（電子を供与又は収受する性質）を有する基での電荷の授受の起こり易さを考えて、分子中に電子供受性を有する基を２つ以上含み、それらの間が共役系（非共役結合によって寸断されることなく連続した一連の共役結合）で接続されていることが必要となる。特に、電子供受性を有する基が電子供与性である場合には構造変化が起こり易くなるので、それらを接続する共役系は電子供与性を有することが好ましい。特に、共役系に窒素原子が含まれることが望ましい。
【００２５】
本発明において用いられるこのようなトラップ剤として、例えば、下記一般式（１）、（２）で表わされる化合物が挙げられる。
【００２６】
【化３】
0003702210.tif 000002
（上記式（１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。）
【化４】
0003702210.tif 000003
（上記式（２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。）
一般式（１）で表わされる化合物の分子構造のエネルギーレベルを中性状態およびイオン化状態について計算すると、以下のような結果が得られる。すなわち、中性状態では、この化合物は前述の一般式（１）で示されるようにトランス型であり、置換基Ｒ１〜Ｒ４以外は、ほぼ同一平面上に存在する。中性状態での構造を初期条件としてイオン化状態での構造を計算し、中性状態とイオン化状態とにおける各結合長を比較すると、一般式（１）で表わされる化合物は、イオン化状態ではむしろ下記化学式（１’）に示すような構造に近いことがわかる。
【００２７】
【化５】
0003702210.tif 000004
（上記化学式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。）
電子供受性を有する基を分子中に２つ以上含むトラップ剤は、電荷を１つ保持した後に、構造変化をする前にもう１つの電荷を保持することが可能である。このような場合には、電荷を１つ保持したときよりもより大きな構造変化を示す。具体的には、一般式（１）と一般式（１'）との比較よりもさらに結合長の変化が大きくなる。
【００２８】
一般式（１）で表される状態と電荷を２つ保持した状態での吸収のピーク波長を調べたところ、一般式（１）で示される状態では３１８nm付近に吸収のピークが存在したのに対し、電荷を保持した状態では、３５３nm付近に新たな吸収が生じた。このような吸収の変化は、Kramers-Kronigの関係により屈折率の変化を伴うので、トラップ剤が電荷を保持して構造を変化させることにより吸収係数及び屈折率といった光学定数が変化することがわかる。
【００２９】
上述のように、本発明における光記録媒体では、光の照射により電荷を発生させて、これを適切な距離輸送してトラップ剤に保持させる。トラップ剤は、電子供受性をもつ基を含むので、電荷発生剤から電荷を奪取可能である。トラップ剤は、電荷を受け取ったときにその分子構造を変化させる。構造の変化とは、一般式（１）および（１'）に示すような分子中の結合長の変化や、あるいはフェニル基、オキサジアゾール基、ピロール基など平面構造を示す基同士のねじれの変化などを指す。トラップ剤の分子構造が変化する場合には、図２に示すように、この構造変化によって電荷はその運動エネルギーを大きく失うために、トラップ剤に安定に保持されることになる。
【００３０】
但し、本発明の光記録媒体においてトラップ剤をマトリックスポリマー中に分散した場合には、トラップ剤が電荷を受け取るごとに常にこの構造変化が起こるわけではない。構造変化がおきた場合には、エネルギーを失って電荷がトラップ剤に安定に保持されるが、構造変化が起きるより早く別の電子供受性をもつ基に輸送される場合もあり、複数のトラップ剤上を輸送されることもある。従って、電荷発生剤が発生する電荷の分離がトラップ剤のみでも生じ得る。もちろん、電荷の分離をより効率よく生じさせるためには、トラップ剤とは別に電荷輸送剤を含有することが好ましい。トラップ剤が電荷を保持して構造を変化させると、電荷のエネルギーレベルの変化だけでなく光学定数の変化も生じるから、電荷を保持して構造を変化させたトラップ剤の空間分布に従って、光学定数が変化した部分の空間分布が生じる。
【００３１】
これまでの説明は、トラップ剤に電荷が１つ保持されたときのみでなく、電荷が２つ以上保持された場合にもあてはまる。特に、電荷が２つ保持された状態では、保持された電荷の寿命が長く、しかも光学定数の変化も大きいという理想的な状況を実現しうる。
【００３２】
このようなトラップ剤を含有する記録層に、可干渉な２つの光を照射すると、電荷が輸送される平均距離が干渉縞の間隔よりも十分に短い場合には、干渉縞と同じ周期をもつ光学定数の変化が生じる。従って、干渉縞を形成した光の一方を遮断すると、回折光が観測される。
【００３３】
図３を参照して、照射した光強度の分布に応じて光記録媒体に光学特性の変化が生じる原理を以下に示す。
【００３４】
従来のフォトリフラクティブ媒体では、図３（ａ）に示す様な強度分布を持つ光を媒体に照射すると、図３（ｂ）に示すような電荷分布が生じる。このうちホールのみが輸送され、その平均自由工程が図３（ａ）にΛと同程度かそれ以上である場合、図３（ｂ）中の点線で示すように、ホールの分布は空間的に一様になる。その結果、全電荷分布は図３（ｃ）に示すようになる。一般にフォトリフラクティブ媒体では外部電場が印加されているので、電場分布は図３（ｄ）に示すようになる。さらに、非線形光学材料が配向されている場合には、図３（ｄ）の電場強度に応じた屈折率変化が生じるため、結果として照射した光強度分布に応じた屈折率変化が生じる。但し、輸送されるホールの平均自由工程がΛに対して十分小さいと、ホールの分布は殆ど変わらないため、図３（ｃ）に示したような電荷分布は生じない。従って、外部電場の有無にかかわらず図３（ｄ）に示したような電場分布も生じないので、前記非線形光学材料を含有する媒体としても光強度の分布に応じた光学特性の変化は生じない。
【００３５】
一方、本発明における光記録媒体では、図３（ａ）に示す様な強度分布を持つ光を媒体に照射すると、従来のフォトリフラクティブ媒体と同様、図３（ｂ）に示すような電荷分布が生じ、ホールのみが輸送されるが、この時、化学式（１）に示すようなホールを保持可能なトラップ剤が分散していると、光強度が強く電荷が多く生じた領域では、電荷を保持したトラップ剤が多く存在することになるので、電荷を保持することにより分子の光学特性に変化が生じる。つまり、光強度の分布に応じた光学特性の変化が生じる。この時、電荷の平均自由工程がΛと同程度になると、電荷を保持したトラップ剤の分布が図３（ｃ）と同様に一様になるので、光学特性の局所的な変化は生じない。
【００３６】
このように、従来のフォトリフラクティブ媒体と本発明における光記録媒体とでは、従来の−ＣＮ基や−ＮＯ２基を含む非線形光学材料の有無のみでなく、光生成された電荷の平均自由工程の点で大きく異なる。
【００３７】
また、このような本発明のトラップ剤を含有する記録層に記録光を集光すると、焦点付近で電荷が多く発生するので、電荷の平均移動距離が最小ビーム径と同程度以下の時には、焦点付近でより多くのトラップ剤が電荷を保持する。このため、焦点付近で光学定数が大きく変化することになる。特に、このような記録方法の場合には、焦点付近のより狭い領域に電荷を一斉に発生させるので、１つのトラップ剤に２つの電荷が保持される確率が高くなる。１つのトラップ剤に２つの電荷が保持される確率は、もっとも単純には電荷密度の２乗に比例する。一方、光照射によって生成される電荷数は光強度に比例するので、トラップ剤に２つの電荷が保持される確率は光強度の２乗に比例することになる。これにより、より狭い領域にのみ光学定数の変化を起こすことができる。
【００３８】
以下、本発明に係る光記録媒体を構成する各材料についてより詳細に説明する。
【００３９】
本発明において用いられる電荷発生剤は、光照射した際に、キャリア、つまり、輸送される電荷（電子及びホール）を発生するものである。例えば、セレンおよびセレン合金、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｓＳＳｅ、ＡｓＳｅ、ＺｎＯ、ＺｎＳ、およびアモルファスシリコンなどの無機光導電体；チタニルフタロシアニン、バナジルフタロシアニンなどの各種結晶型（α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、ι、κ、λ、μ、ν、ξ、ο、π、ρ、σ、τ、υ、φ、χ、ψ、ω、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＸおよびＹ型など）の金属フタロシアニン顔料および各種液晶型の無金属フタロシアニン顔料；モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素およびテトラキスアゾ色素等のアゾ系色素および顔料；ペリレン酸無水物およびペリレン酸イミドなどのペリレン系染料および顔料；ペリノン顔料；インジゴ系染料および顔料；キナクリドン系顔料；アントラキノン、アントアントロンおよびジブロモアントロンなどの多環キノン系顔料；シアニン色素；ＴＴＦ−ＴＣＮＱなどの電子捕獲性物質と電子供与性物質とからなる電荷移動錯体；ピリリウム染料またはチアピリリウム染料とポリカーボネート樹脂とからなる共晶錯体；アズレニウム塩；Ｃ６０、Ｃ７０等のフラーレンおよびその誘導体；テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチルなどのカルボニル基を有するテレフタル酸誘導体、キサンテン系染料および顔料、アズレニウム色素およびスクアリリウム色素などが挙げられる。
【００４０】
これらの電荷発生剤は、単独で使用しても、２種以上の化合物を使用してもよい。上述したように、発生する電荷の極性が異なり、励起される光の波長が異なる２種類の電荷発生剤を分散することもできる。このとき、一方の電荷発生剤は消去用として用いられる。
【００４１】
電荷発生剤は、記録層全体に対して０．００１〜４０重量％程度の割合で用いられることが好ましい。０．００１重量％未満の場合には、光照射により発生する単位体積当りの電荷が少なく、十分な光学特性の変化が生じない。一方、４０重量％を越えると、電荷発生剤による光の吸収が大きくなり、記録層を光が透過できなくなるため、膜厚の大きな光記録媒体を作製するのが困難になる。
【００４２】
本発明におけるトラップ剤の一つの形態は、前述したように、１分子中に電子供受性を有する基を２つ以上含み、それらの間が共役系で結合された化合物である。共役系とは、ビニレン、エチニレン、パラフェニレン、−Ｃ＝Ｎ−、ピロリレン、オキサゾリレン、チアゾリレン、イミダゾリレン、１，３，４−オキサジアゾリレン、１，３，４−チアジアゾリレン、１Ｈ−１，２，４−トリアゾリレンおよび−Ｃ＝Ｎ−Ｎ＝Ｃ−などの二価の基あるいはこれらを複数種結合したものなどをさす。下記に、共役系の結合の具体例を構造式によって示す。
【００４３】
【化６】
0003702210.tif 000005
【化７】
0003702210.tif 000006
（上記式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、メチル基、エチル基またはフェニル基である。）
上述したような共役系のなかで、環状基を含むものについては、電子供受性を有する基が結合する位置が限られる。具体的には、電子供受性を有する基が環状基を含む共役系に結合される位置は、すでに説明したような一般式（１）と一般式（１’）とに示したような構造変化が可能な位置でなければならない。
【００４４】
これについて、下記化学式（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）および（３ｄ）を参照して詳細に説明する。
【００４５】
【化８】
0003702210.tif 000007
前記記化学式（３ａ）で表わされる化合物は、電子供受性を有する２つの基が共役結合で結合された分子であるので、イオン化した際には、前記化学式（３ｂ）で表わされるように分子全体にわたる構造変化が可能である。これに対し、化学式（３ｃ）および（３ｄ）では、電子供受性を有する基に結合する位置が化学式（３ａ）とは異なり、これらの基の間では共役結合が寸断される。従って、電子供受性を有する基が共役系で結合されていないので、分子全体にわたる構造変化は起こらない。
【００４６】
したがって、化学式（３ａ）のように電子供受性を有する２つの基が共役結合で接続されていることが、本発明における有効性にとって重要な要素である。
【００４７】
また、分子が構造変化を有効に起こすためには、トラップ剤における共役系は以下のことを満たすことが望ましい。つまり、電子供受性を有する基がホールを輸送する場合には、共役系は電子供与性を有することが望ましく、このためには、窒素原子を含むことが好ましい。逆に、電子供受性を有する基が電子を輸送する場合には、共役系結合は電子受容性を有することが望ましい。また、トラップ剤は、分子全体として対称性をもつことが好ましく、フェニル基およびその誘導体を含む場合には、フェニル基が回転可能であることが好ましい。特に、電子供受性を有する基を２個含む場合には、線対称な構造であるとよい。
【００４８】
こうした共役結合系における水素原子は、任意の基によって置換可能である。但し、分子全体に構造変化を起こすことを妨げないためには、導入される置換基は小さいものであることが望まれる。例えば、エチル基、メチル基などの炭素数２以下のアルキル基、フェニル基などが挙げられる。あるいは、化学式（４）に示すように、本発明におけるトラップ剤を側鎖として結合したポリマーも有効なトラップ剤として機能し得る。但し、化学式（４）に示す分子では、電荷輸送性の大きなカルバゾール基のユニット数（ｘ）と電荷保持能の大きな部位のユニット数（ｙ）とを電荷の平均自由工程が適切な大きさになるように調整する必要がある。このように、ポリマーの側鎖としてトラップ剤を結合することにより、トラップ機能を有する部位の析出を防ぐことができる。従って、トラップ機能を有する部位を高濃度に導入することができる。又、ポリマーの側鎖として結合することにより大きな自由空間を得るため、電荷を保持した際の構造変化が起こり易いという長所も有する。
【００４９】
【化９】
0003702210.tif 000008
一方、トラップ剤における電子供受性を有する基としては、アリルアルカン類、アリルアミン類、アニリンおよびその誘導体、トリフェニルアミンおよびその誘導体、エナミン類、ヒドラゾンおよびその誘導体；ジューロリジン、インドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物；フルオレノンおよびその誘導体、ジフェノキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体などの含酸素化合物；チオピランおよびその誘導体などの含硫黄誘導体などの構造を有する基が挙げられる。このような基において、電荷輸送に与える影響が小さい部位に結合している水素原子は、エチル基、メチル基、水酸基などで適宜置換することができる。こうした置換基が複数導入される場合、それらは同一である必要はない。
【００５０】
本発明におけるトラップ剤の他の形態として、平面的な構造をもち電子供受性を有する２つ以上の基が空間的に重なり合った構造を有する化合物を挙げることができる。電子供受性を有する基が平面構造を示す場合には、２つの電子供受性を有する基の間が共役系で結合されていない場合でも、構造変化により電荷の保持能が向上しうる。これは、以下のように説明される。中性状態では、電子供受性を有する基の対称軸がわずかにずれているとする。この分子では、２つの基の一方に電荷が注入された場合、中性状態での安定性が崩れるために、２つの基の対称軸が一致するような構造変化が起こりうる。２つの基の対称軸が一致すると、２つの基の間での相互作用が急増するために、２つの基が独立に存在しているときに比べて、そのエネルギーレベルが大きく変化する。このために電荷の保持能が向上する。このような、平面的な構造をもち電子供受性を有する基としては、インドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物；フルオレノンおよびその誘導体、ジフェノキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体などの含酸素化合物；および含硫黄誘導体などの構造を有する基が挙げられる。
【００５１】
上述したようなトラップ剤は、単独でまたは２種以上の混合物として用いることができる。また、その含有量は、記録層全体に対して２０重量％以上で７０重量％以下とすることが望ましい。トラップ剤の含有量が２０重量％未満の場合には、分散量が少なすぎるために電荷の平均自由工程が大きくなるので、光の強度分布に応じた光学特性の変化が生じない。一方、７０重量％を越えると、トラップ剤同士が凝集・結晶化し、分子が均一に分散した記録層を形成できなくなる恐れがある。なお、トラップ剤の含有量は、記録層に対して３０重量％以上で５０重量％以下とするとさらに好ましい。
【００５２】
本発明における光記録媒体には、例えばホッピング伝導により電荷を輸送する機能を有する任意の材料を電荷輸送剤として含有してもよい。電荷輸送剤の添加は、電荷発生効率を向上させる効果も有する。電荷輸送剤としては、例えば、アモルファス半導体として知られるＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓ、Ｔｅ、Ｂ、Ａｓ，Ｓｂなどの構造不規則な半導体、ＳｉＣ、ＩｎＳｂ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、Ｃｄ１−ｘＧｅｘＡｓ２、Ｃｄ１−ｘＳｉｘＰ２、Ｃｄ１−ｘＳｎｘＡｓ２、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｓ２Ｓ３、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｓｉ−Ｇｅ−Ａｓ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ａｓ−Ｓｅ、Ａｓ２Ｓｅ３−Ａｓ２Ｔｅ３、Ａｓ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｔｌ２Ｓｅ−Ａｓ２Ｔｅ３、Ｃｕ１−ｘＡｕｘＴｅ２、Ｖ２Ｏ５−Ｐ２Ｏ5、ＭｎＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｖ２Ｏ５−Ｐ２Ｏ５−ＢａＯ、ＣｏＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｖ２Ｏ５−ＧｅＯ２−ＢａＯ、ＦｅＯ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｖ２Ｏ５−ＰｂＯ２−Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ、ＳｉＯｘ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、およびＢＮなどの組成が不規則な半導体が挙げられる。さらに、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリンなどのπ共役系高分子やオリゴマー；ポリシラン、およびポリゲルマンなどのσ共役系高分子やオリゴマー；アントラセン、ピレン、フェナントレンおよびコロネンなどの多環芳香族化合物；インドール、カルバゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾールおよびトリアゾールなどの含窒素環式化合物を有する化合物、またはこれらを主鎖または側鎖に有する化合物；ヒドラゾン化合物、アニリンおよびその誘導体、トリフェニルアミン類、トリフェニルメタン類、ブタジエン類、スチルベン類、ＴＣＮＱ、アントラキノン、ジフェノキノン等の誘導体、Ｃ６０、Ｃ７０等のフラーレンならびにその誘導体などが挙げられる。
【００５３】
より具体的には、例えば、ジフェニルアニリン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、クロロアニル、ブロモアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−テトラフルオレノン、２，４，７−トリニトロ−９−ジシアノメチレンフルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−キサントン、２，４，９−トリニトロチオキサントン、Ｎ，Ｎ−ビス（３，５−ジメチルフェニル）−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボキシイミド、ジフェノン、スチルベンゾキノンなどの低分子化合物、および、これらの化合物を高分子化合物の主鎖または側鎖に導入した高分子化合物が挙げられる。また、電荷輸送剤が、前記トラップ剤の電子供受性を有する基と同じ基またはそれから誘導される基を含有すると、電荷輸送能の点で好ましい。
【００５４】
電荷輸送剤は、記録層全体に対して５０重量％程度以下の割合で用いることが好ましい。光生成された電荷は、電荷発生剤から電荷輸送剤にホッピングし、さらに電荷輸送剤間をホッピングして、最終的にトラップ剤に捕獲される。電荷輸送剤の含有量が５０重量％を超えると、電荷の平均自由工程が大きくなるため、前述したように、光の強度分布に応じた光学特性の変化を起こすことができない。
【００５５】
なお、光記録媒体内に発生する異なる極性の２種類の電荷について、２種類の電荷の各々を輸送するための電荷輸送剤を用いることもできる。この場合、一方の電荷輸送剤は、消去用電荷輸送剤として機能させることができる。
【００５６】
上述したような電荷発生剤、トラップ剤および電荷輸送剤は、照射光により光学特性を変調できるように適宜組み合わせて使用することができる。
【００５７】
なお、本発明において、トラップ剤などの構成成分がポリマーでない場合に、これらの構成成分にマトリクスとしてポリマーを混合してもよい。使用可能なポリマーは特に限定されないが、光学的に不活性で分子量のばらつきが小さいものが好ましい。例えば、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル、ポリオレフィンオキシド樹脂、アルキド樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステルカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリアリレートおよびパラフィンワックスなどが挙げられる。これらは、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５８】
また、記録層のガラス転移点を低下させるために、可塑剤と呼ばれる分子量の小さな分子を分散させてもよい。ガラス転移点を低下させることによって、トラップ剤の構造をより容易に変化させることができる。
【００５９】
さらに、高分子酸化防止剤、紫外線吸収剤として一般的に知られる化合物を上述した成分に加えて使用することもできる。こうした化合物としては、例えば、ヒンダート・フェノール類、芳香族アミン類、有機硫黄化合物、亜リン酸エステル、キレート化剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、およびニッケル錯体などが挙げられる。これらの成分の配合量は、例えば、記録層全体に対して０．０００１〜５重量％とすることが好ましい。
【００６０】
本発明における光記録媒体の記録層は、上述した成分を溶剤に溶解した後に溶剤を除去して成膜することにより、これらを含有する組成物からなる記録層を形成することができる。溶剤としては、種々の有機溶剤を使用することができ、例えば、アルコール類、ケトン類、アミド類、スルホキシド類、エーテル類、エステル類、芳香族ハロゲン化炭化水素類および芳香族炭化水素などが挙げられる。
【００６１】
記録層の形成は、例えば、スピンコーティング法、浸漬塗布法、ローラ塗布法、スプレー塗布法、ワイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法、ローラコーティング法等の各種の塗布法、キャスト法、真空蒸着法、スパッタリング法などにより可能である。あるいは、例えばプラズマＣＶＤ法などのグロー放電を利用した方法により形成してもよい。キャスト法を採用する場合は、溶液をキャストするのみならず、溶液から溶媒を気化させた後に粉末状の混合材料を加熱溶融して記録層を形成することもできる。
【００６２】
このようにして形成される記録層の膜厚は、通常、０．０５〜１０mm程度であり、０．５〜１mmであることが好ましい。なお、記録層の膜厚は、記録容量や光透過性などの光記録媒体に要求される特性や組成に応じて適宜選択することができる。
【００６３】
記録層の成膜においては、前述の成分を含有する組成物を含む溶液を適切な支持体の上に塗布する。支持体としては、適切な厚さおよび硬さを備え、取り扱いのために充分な強度を有している任意の材料を使用すればよい。記録層を構成する組成物が室温で適当な強度を有する場合には、支持体を取り除いて組成物のみで取り扱ってもよい。
【００６４】
この支持体は、成膜用としてのみならず、光記録媒体の基板として使用することもできる。つまり、この基板上に形成された記録層を用いて本発明の光記録媒体を構成してもよい。この場合の基板は、記録に使用される光の波長域で、ある程度透明であることが望まれる。なお、光の波長は、半導体レーザーの場合には、例えば７８０nm、６５０nm、４０５nmである。通常の樹脂は、可視域である４００〜６００nmの範囲内の波長の光に対して透明であり、長波長域である８００nm付近まで透明性を維持しているものも多い。したがって、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、アクリル樹脂およびポリイミド等が好ましい。
【００６５】
これらの基板材料は、平板状として、あるいは必要に応じて円筒状シートとして使用することができる。なお、円筒状シートとして用いる場合には、基板は適切な屈曲性を有していることが要求される。
【００６６】
前述の基板の記録層側には、必要に応じて電極となる層を形成してもよい。電極層を形成する材質は、基板と同様に、使用される光の波長域においてある程度透明であることが望まれる。このため、酸化スズインジウムやアルミニウムなどが好ましく使用される。また、電極のシート抵抗は、５０Ωcm−２以下であることが望まれる。
【００６７】
本発明においては、必要に応じて記録層の上に保護層を設けることもできる。保護層を形成するための材料としては、任意のものを用いることができる。例えば、アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、光硬化樹脂、ＥＢ硬化樹脂、Ｘ線硬化樹脂、およびＵＶ硬化樹脂などが挙げられる。
【００６８】
このような保護層中には、酸化防止剤、紫外線吸収剤、老化防止剤などの添加剤を少量添加してもよい。使用し得る添加剤としては、例えば、ヒンダード・フェノール類、芳香族アミン類、有機硫黄化合物、亜リン酸エステル、キレート化剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、およびニッケル錯体などが挙げられる。
【００６９】
次に、本発明の光記録媒体をホログラムメモリとして用いる場合、すなわち、媒体に情報を記録し、記録した情報を再生する方法について説明する。
【００７０】
上述したような記録層を有する本発明の光記録媒体に情報を記録する記録装置の一例を図４に示す。
【００７１】
図４に示すように、直方体状の光記録媒体７を作製する。この光記録媒体７の一方の側に、画像表示素子１５を配置し、光記録媒体７をはさんで反対側に、読み取り装置１９を設置する。読み取り装置１９は、画像表示素子１５から光記録媒体７に照射される光が読み取り面に垂直に入射するように光軸に沿って配置することが好ましい。画像表示素子１５としては、例えば、液晶素子、ディジタルミラーアレイ、Pockels Readout Optical Modulator、Multi-channnel Spatial Modulator、Ｓｉ−ＰＬＺＴ素子、変形表面型素子、ＡＯまたはＥＯ変調素子、および磁気光学効果素子などを用いることがきる。また、読み取り装置１９としては、任意の光電変換素子を使用することができる。例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサー、フォトダイオード、フォトリセプターおよびフォトマルチプライヤーチューブなどが挙げられる。
【００７２】
図４においては、光が画像表示素子１５を透過することを仮定しているが、画像表示素子１５は光を反射させるタイプでもよい。
【００７３】
記録に用いる光源としては、レーザーに代表される可干渉な、すなわち、コヒーレントな光である必要がある。ここでは、レーザーを用いた場合を例として、光記録媒体への情報の記録を行う手順の具体例を以下に説明する。
【００７４】
レーザーの波長を、用いる光記録媒体の成分に応じて選択する。具体的には、電荷発生剤およびトラップ剤に応じて選択される。レーザー１０としては、既存の気体レーザー、液体レーザー、固体レーザーまたは半導体レーザーの任意のものを用いることができる。
【００７５】
レーザー１０からの出力を、例えばビームスプリッター１２を用いて２つに分割する。一方を参照光５とし、他方は画像表示素子１５を透過させる信号光４として用いる。この信号光４と参照光５とが記録層内で交わるように、光記録媒体７に入射する。これは、具体的には、以下のような手法により行なわれる。レーザー１０からの光を、例えばビームエキスパンダー１１で平行光に広げた後、例えばビームスプリッター１２により２つに分割する。記録したい情報は予めデジタル化し、それに応じた画像パターンを画像表示素子１５に入力しておく。ビームスプリッター１２で二つに分割した光の一方を、ミラー１３を介して画像表示素子１５に照射し、例えば光の強度分布を記録するデータに応じて空間的に変調して信号光４とする。さらに、信号光４をレンズ１６で集光して、光記録媒体７に照射する。そのとき、同時に参照光５が記録層内で交わるように、参照光５を光記録媒体７に照射する。参照光５は、平行光に広げたものをミラー１４およびレンズ１７で集光して照射する。
【００７６】
信号光４と参照光５との重ね合わせで生じた干渉縞により電荷を保持したトラップ剤の空間分布が発生し、光学特性の変調が起こって、回折格子が形成される。このとき、参照光の入射角度、信号光の入射角度、あるいはその両方を変化させることによって、重なり合う領域に複数の干渉縞を形成することが可能である。あるいは、入射される光の方向に対して光記録媒体７を回転させることによって、参照光および信号光の入射角度を変化させることができる。またさらに、信号光と参照光との重なり合う領域に対して１／２〜１／１０００程度、レーザー光の照射される位置をずらすことによって、２つの光の重なり合う領域に同様に複数の干渉縞を記録することができる。
【００７７】
記録された情報の読み取りに当たっては、まず、信号光４を遮断し、参照光５のみを光記録媒体７に照射する。つまり、参照光５は読み出し光としても用いることができる。このとき、記録された干渉縞により信号光４と同じ空間的強度分布をもった再生光が再生されるので、レンズ１８を透過させた後、読み取り装置１９で読み取ることができる。読み取った光の強度分布により、記録された情報の再生が可能となる。レンズ１８から読み取り装置１９までの距離は、レンズ１８の焦点距離に等しくすることが好ましい。また、レンズ１６とレンズ１８との距離はレンズ１６の焦点距離とレンズ１８の焦点距離との和に等しいことが望ましい。
【００７８】
ここでは、記録時と読み取り時に同じ波長の光源を用いているが、これに限定されるものではない。記録層の膜厚が０．５mm程度以下の場合には、記録時とわずかに異なる波長を有する光源を用いても、記録された情報の読み取りは可能である。このような場合、再生時に回折光強度が大きくなるように、記録時とはわずかに異なる角度で参照光を入射させてもよい。このときも、読み取り装置１９の読み取り面が読み取りに用いる光の光軸に垂直になるようの配置することが望ましい。
【００７９】
また、この例では、参照光５もレンズ１７を用いて集光しているが、参照光は必ずしも集光する必要はない。レーザー１０から画像表示素子１５までの経路のいずれかの位置にビームエキスパンダー１１を配置することによって、レンズ１７を省略することができる。
【００８０】
記録した情報の読み取りに当たっては、位相共役再生も可能である。これに関して、図５を参照して説明する。図５においては、記録に用いたときと同一の波長の可干渉な光が記録時とは逆向きに照射される。
【００８１】
詳細には、記録に用いた光と同一の波長の光を発振するレーザー２０からの光を、例えばビームエキスパンダー２１で光径を広げた後に、レンズ２２を用いて、参照光５を照射したときとは逆向きに光記録媒体７に照射する。光記録媒体７に記録された回折格子により、信号光４が進んだのとは全く逆向きに虚像４’が再生される。虚像４’がレンズ１６を透過した後、例えば、ビームスプリッター２３で反射させ、読み取り装置１９で読み取る。記録時と同様にこの場合も、レンズ１６から読み取り装置１９までの距離は、レンズ１６の焦点距離に等しくすることが好ましい。位相共役再生においても、記録時とはわずかに異なる波長をもつ可干渉な光を読み出し光として用いることができる。
【００８２】
記録時に参照光５を集光していない場合には、位相共役再生時においてもビームエクスパンダー２１およびレンズ２２を省略することができる。
【００８３】
光記録媒体に記録された情報は、消去することが可能である。例えば、記録領域よりも広い領域にわたって一様な強度分布を有する光を照射することによって、あるいは光記録媒体をガラス転移点より低い温度まで加熱することによって、記録は消去される。
【００８４】
本発明の光記録媒体への情報の記録方法および再生方法は、上述した例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、図６のように、信号光４と参照光５とを光記録媒体７に対して異なる面から入射してもよい。
【００８５】
情報がデジタルデータとして記録される場合、画像表示素子１５の複数の画素でひとつのデータを表わしても構わない。
【００８６】
また、情報を信号光の強度分布で与える場合には、明部と暗部との光強度は、ビーム径全般にわたって一様でなくともよい。すなわち、画像表示素子における光の透過率を中央部分で低くし、中央から離れた部分では高くしておくことも可能である。これによって、再生信号の中央部よりも中央から離れた部分で再生光が弱められることを予め補正することができる。あるいは、中央付近で吸収係数が大きく、中央から離れると吸収係数の小さいような光強度変調素子を読み取り装置１９の前に配置しても同様である。
【００８７】
次に、本発明の光記録媒体を多層型光記録媒体として用いる場合、すなわち、媒体に情報を複数の層に記録し、記録した情報を再生する方法について図７を用いて説明する。
【００８８】
半導体レーザー３１からの光を、コリメートレンズ３２で平行光にした後、対物レンズ３３を用いて記録層内に集光する。半導体レーザー３１への注入電流を適当な時間大きくすることにより、適当な時間レーザー光を照射して、焦点付近のみに光学定数の変化として情報を記録する。焦点位置を媒体内の任意の位置に配することにより、光学定数の変化がある領域３４とない領域という形で情報を記録することができる。
【００８９】
記録した情報は、例えば、光軸上にアイリス３５を配置し、光検出器３６を用いてアイリスを透過した光強度を測定すると再生することができる。つまり、読み出し光の光軸が光学定数の変化した領域を通過するようにして照射し、焦点位置を記録層の深さ方向に走査すると、観測される透過光強度Ｉは深さ方向の位置Ｚ（ここでは、光学定数の変化した領域の中心をＺ＝０とする）の関数として図８のようになる。光学定数の変化のない領域を走査した場合には、透過光強度の変化はないので、透過光強度の変化の有無により、光学定数が変化した領域かそうでないかがわかる。従って、情報は、記録光を集光した領域において光学特性の変動として記録され、読み出される。
【００９０】
ただし、情報の再生の際に新たに光学定数の変化が生じないように、読み出し光の光強度が記録時の１／２から１／１００程度になるように注入電流を調整するのが望ましい。
【００９１】
あるいは、より簡単な再生方法として、記録位置近傍の透過光強度の検出によって記録位置の記録情報を再生することも可能である。つまり、情報を記録した位置に対し、深さ方向に図８中に示すＺ０だけ離れた位置の透過光強度を検出することによって情報の再生を行うことができる。情報を記録していない領域から深さ方向にＺ０だけずれた位置に読み出し光の焦点があるときには、透過光強度はＩ０の値を示すが、情報を記録した領域から深さ方向にＺ０だけずれた位置に焦点があるときには、光強度はＩ０＋ΔＩとなるので、この光強度の検出によって読み出し光の焦点からＺ０だけずれた位置の記録情報が再生される。従って、情報は、記録光を集光した焦点位置近傍の変動した光学特性値として記録され、読み出される。
【００９２】
膜厚が十分大きい場合や、記録層の対物レンズ側にガラス基板が設けられている場合には、対物レンズとしては、NIKON社製のCF IC LCD Plan CR １００倍などのように動作距離が長いものを用いるのが好ましい。また、記録層の上下に基板を設ける場合には、対物レンズ側の基板は０．５mm以下であることが好ましい。あるいは、記録層の対物レンズ側には基板を設けなくてもよい。この場合には、記録層に傷が付くことを防ぐために、記録層をディスケット内に収めてもよい。
【００９３】
本発明の光記録媒体への情報の記録方法および再生方法は、上述した例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、情報の再生は、共焦点顕微鏡と同様に行うこともできる。あるいは、光記録媒体の対物レンズとは反対の位置に反射面を配置して反射光を用いて情報の再生を行ってもよい。
【００９４】
本発明の光記録媒体は、分子中に電子供受性を有する基を２個以上有し、それらの間が共役系で結合された分子からなるトラップ剤、あるいは、分子中に電子供受性を有する基を２つ以上有し、前記電子供受性を有する基が空間的に重なり合って存在する分子からなるトラップ剤を含有する。このようなトラップ剤は電荷を保持したときに、光学定数を変化させるので、電荷を保持したトラップ剤の空間分布に応じて、光学定数の変化を生じさせることができる。したがって、従来のホログラム光記録媒体よりも記録寿命が長い光記録媒体が得られる。また、多層型光記録において記録層内の任意の位置に情報を記録可能であり、より狭い領域に情報を記録することにより更なる高密度化を実現できる光記録媒体が得られる。
【００９５】
【実施例】
以下、実施例および比較例を示して本発明をさらに詳細に説明する。
【００９６】
（実施例Ｉ−１）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【００９７】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（３）で表わされる化合物４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（５）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。化学式（５）に示されるように、この化合物は電子供受性を有する基であるカルバゾール基を２つ有し、これらの間は共役系で結合されている。
【００９８】
【化１０】
0003702210.tif 000009
ガラス基板の表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を形成して、基板を準備した。この基板上に前述のトルエン溶液をキャスト法により塗布することにより記録層を作製して光記録媒体を得た。記録層の膜厚は、テフロン製のスペーサーを用いて５０μｍに調整した。
【００９９】
図４に示す構成の記録装置を用いて、この光記録媒体にホログラムを記録再生した。図示する装置においては、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（出力３０ｍＷ）１０から出射された光は、まず、ビームスプリッター１２で二つに分割した。ビームスプリッター１２で反射された光は、ビームエキスパンダー１１を用いて光径を広げた後、画像表示素子としての液晶フィルター１５を透過した。液晶フィルター１５は、予め記録したい情報に応じてその透過率を変調しておき、透過光を信号光４とした。その透過光を、レンズ１６（焦点距離１５０mm）を用いて集光した。レンズ１６と光記録媒体７との距離は１３５mmとした。
【０１００】
一方、ビームスプリッター１２を透過した光は、そのまま参照光５として光記録媒体７に照射した。このとき、光記録媒体上で信号光４が集光された領域を参照光が覆うように、参照光５の光路を調整した。信号光４と参照光５とが光記録媒体７に入射される角度を測定したところ、光記録媒体７の外で測定したところ、それぞれ４０°および５０°であった。
【０１０１】
光記録媒体７の基板は、２ｋＶの外部電源（図示せず）に接続されていたので、４０Ｖ／μｍの外部電場が加えられていた。このようにして光を１秒照射することにより、光記録媒体７にホログラムを記録することができた。
【０１０２】
続いて、記録された情報を再生した。再生に当たっては、信号光４の光路をシャッターで遮断し、ビームスプリッター１２を透過した光を読み出し光として光記録媒体７に照射したところ、回折光が観測された。回折光を、レンズ１６と同様のレンズ１８（焦点距離１５０mm）を透過させた後に読み取り装置としてのＣＣＤ１９に入射することによって、信号光４の強度分布と同様の強度分布を有する再生光が検出された。なお、レンズ１８は、レンズ１６から３００mmの位置に、光軸がレンズ１８の中央部を通るように光軸に垂直に配置した。ＣＣＤ１９もまた、光軸に垂直に配置した。また、レンズ１８からＣＣＤ１９までの距離は、レンズ１８の焦点距離に等しくした。
【０１０３】
記録された情報は、１ヶ月経過しても再生することが可能であった。
【０１０４】
（実施例Ｉ−２）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【０１０５】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリＮビニルカルバゾール（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（６）で表わされる化合物４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（６）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。化学式（６）に示されるように、この化合物は電子供受性を有する基であるカルバゾール基を２つ有し、これらの間は共役系で結合されている。
【０１０６】
【化１１】
0003702210.tif 000010
得られた光記録媒体に実施例Ｉ−１と同様に記録を行ったところ、記録時間１秒で十分に記録を行うことができた。記録された情報は１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１０７】
（実施例Ｉ−３）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【０１０８】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリＮビニルカルバゾール（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（７）で表わされる化合物４０重量％を、トルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（７）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。化学式（７）に示されるように、この化合物は電子供受性を有する基であるカルバゾール基を２つ有し、これらの間は共役系で結合されている。
【０１０９】
【化１２】
0003702210.tif 000011
得られた光記録媒体に実施例Ｉ−１と同様に記録を行ったところ、記録時間１秒で十分に記録を行うことができた。記録された情報は１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１１０】
（実施例Ｉ−４）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【０１１１】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリＮビニルカルバゾール（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（８）で表わされる化合物４０重量％を、トルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（８）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。化学式（８）に示されるように、この化合物は電子供受性を有する基であるカルバゾール基を２つ有し、これらの間は共役系で結合されている。
【０１１２】
【化１３】
0003702210.tif 000012
得られた光記録媒体に実施例Ｉ−１と同様に記録を行ったところ、記録時間１秒で十分に記録を行うことができた。記録された情報は１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１１３】
（実施例Ｉ−５）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【０１１４】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリＮビニルカルバゾール（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（９）で表わされる化合物４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（９）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。化学式（９）に示されるように、この化合物は電子供受性を有する基であるカルバゾール基を２つ有し、これらの間は共役系で結合されている。
【０１１５】
【化１４】
0003702210.tif 000013
得られた光記録媒体に実施例Ｉ−１と同様に記録を行ったところ、記録時間１秒で十分に記録を行うことができた。記録された情報は１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１１６】
（実施例Ｉ−６）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【０１１７】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリＮビニルカルバゾール（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（１０）で表わされる化合物４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（１０）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。化学式（１０）に示されるように、この化合物は電子供受性を有する基であるカルバゾール基を２つ有し、これらの間は共役系で結合されている。
【０１１８】
【化１５】
0003702210.tif 000014
得られた光記録媒体に実施例Ｉ−１と同様に記録を行ったところ、記録時間１秒で十分に記録を行うことができた。記録された情報は１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１１９】
（比較例Ｉ−１）
Ｃ７０：０．４重量％、ＰＶＫ：３９．６重量％、ＥｔＣｚ：１０重量％、ＢｉｓＣｚＰｒｏ：１０重量％、および４−（ジメチルアミノ）ベンズアルデヒド−ジフェニルヒドラゾン（ＤＥＨ）：４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この比較例においては、ＤＥＨがトラップ剤として作用する。
【０１２０】
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉと同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１２１】
実施例Ｉと同様の条件で記録を行なったところ、記録はできなかった。これは、ＤＥＨでは電荷を保持したときに大きな光学定数の変化が生じないためと考えられる。
【０１２２】
（比較例Ｉ−２）
Ｃ７０：０．４重量％、ＰＶＫ：３９．６重量％、ＥｔＣｚ：１０重量％、ＢｉｓＣｚＰｒｏ：１０重量％、および、下記化学式（１１）で表わされる化合物４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この比較例においては、化学式（１１）で表わされる化合物がトラップ剤として作用する。
【０１２３】
【化１６】
0003702210.tif 000015
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉと同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成し、実施例Ｉと同様の条件で記録を試みた。
【０１２４】
その結果、回折光を観測することはできなかった。これは、トラップ剤として用いた化学式（１１）で表わされる化合物においては、カルバゾール基間の接続に非共役結合があるために、分子が電荷を保持しても光学定数の大きな変化が生じなかったためである。
【０１２５】
（実施例II）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【０１２６】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリＮビニルカルバゾール（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（１２）で表わされる化合物４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（１２）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。化学式（１２）に示されるように、この化合物は電子供受性を有する基であるカルバゾール基を１分子中に２つ以上含むが、それらの間は共役系で結合されていない。しかし、化学式（１２）で表される物質の吸収スペクトルから、この分子はカルバゾール基同士が空間的に重なり合った状態で存在していることが確認されている。すなわち、一方のカルバゾール基にホールが注入されると、空間的に重なりあって存在する他方のカルバゾール基との電子雲の重なりが大きくなる。この電子雲の重なりの増大は電荷の保持寿命を長くするだけでなく、光学特性の変化を伴う。
【０１２７】
【化１７】
0003702210.tif 000016
この光記録媒体に実施例Ｉ−１と同様の条件で情報の記録を行った。その結果、記録には３秒を要したが、１ヶ月以上情報の再生が可能であった。
【０１２８】
（比較例II）
まず、以下のようにして光記録媒体を作製した。
【０１２９】
フラーレン（Ｃ７０）：０．４重量％、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）：３９．６重量％、Ｎ−エチルカルバゾール（ＥｔＣｚ）：１０重量％、ビス−カルバゾリルプロパン（ＢｉｓＣｚＰｒｏ）：１０重量％、および、下記化学式（１３）で表わされる化合物４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。化学式（１３）で表わされる化合物はトラップ剤として作用し、ＥｔＣｚおよびＢｉｓＣｚＰｒｏはガラス転移点を下げる可塑剤として作用する。トラップ剤として用いた化学式（１３）で示される分子は、前述の化学式（１２）で示される分子と構造が類似しているものの、その吸収スペクトルからカルバゾール基同士が空間的に重なりあわずに存在していることが確認されている。つまり、一方のカルバゾール基にホールが注入されても、電子雲の重なりは生じない。したがって、構造の変化に伴う光学定数の変化も生じない。
【０１３０】
【化１８】
0003702210.tif 000017
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉと同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成し、実施例Ｉと同様の条件で記録を試みた。
【０１３１】
その結果、回折光を観測することはできなかった。これは、トラップ剤として用いた化学式（１３）で表わされる化合物においては、カルバゾール基の空間的重なりが生じていないために、分子が電荷を保持しても光学定数の大きな変化が生じなかったためである。
【０１３２】
（実施例III）
Ｃ７０：０．３重量％、ＰＳ（ポリスチレン）：４９．７重量％、下記化学式（１４）で表わされる化合物：２０重量％、前記化学式（５）で表わされる化合物：３０重量％を、トルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本実施例においては、化学式（１４）で表される化合物が電荷輸送剤として作用し、化学式（５）で表わされる化合物がトラップ剤として作用する。
【０１３３】
【化１９】
0003702210.tif 000018
基板として、ＩＴＯがコートされていないガラス基板を用意し、この基板上に前述のトルエン溶液をキャスト法により塗布することにより記録層を作製して、光記録媒体を得た。記録層の膜厚は、テフロン製のスペーサーを用いて５０μｍに調整した。
【０１３４】
この光記録媒体に、外部電場を印加しない以外は実施例Ｉと同様の方法で情報の記録を行なった。その結果、３０秒の照射によって充分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月経過しても再生することができた。
【０１３５】
（比較例III）
Ｃ７０：０．３重量％、ＰＳ（ポリスチレン）：４９．７重量％、前記化学式（１４）で表わされる化合物：２０重量％、および前記化学式（１１）で表わされる化合物：３０重量％を、トルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本比較例においては、化学式（１１）で表わされる化合物がトラップ剤として作用する。
【０１３６】
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉと同様の手法により記録層を作製して光記録媒体を得た。
【０１３７】
この光記録媒体に、実施例IIIと同様に外部電場を印加せずに情報の記録を行なったところ、情報を記録することはできなかった。これは、化学式（１１）で示される分子が電荷を保持してもその分子構造が大きく変化せず、光学定数の変化が生じないためである。
【０１３８】
（実施例IV）
（実施例IV−１）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：６９．７重量％、および、下記化学式（１５）で表わされる化合物３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（１５）で表わされる化合物は電荷輸送剤およびトラップ剤として作用する。
【０１３９】
【化２０】
0003702210.tif 000019
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１４０】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１４１】
（実施例IV−２）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１４）で表される化合物：２０重量％、および、前記化学式（１５）で表わされる化合物３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本実施例においては、化学式（１４）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、化学式（１５）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０１４２】
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１４３】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１４４】
（実施例IV−３）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１４）で表される化合物：２０重量％、および、下記化学式（１６）で表わされる化合物３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本実施例においては、化学式（１４）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、化学式（１６）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０１４５】
【化２１】
0003702210.tif 000020
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１４６】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１４７】
（実施例IV−４）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１４）で表される化合物：２０重量％、および、下記化学式（１７）で表わされる化合物３０重量％を、トルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本実施例においては、化学式（１４）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、化学式（１７）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０１４８】
【化２２】
0003702210.tif 000021
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１４９】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１５０】
（実施例IV−５）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１４）で表される化合物：２０重量％、および、下記化学式（１８）で表わされる化合物３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本実施例においては、化学式（１４）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、化学式（１８）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０１５１】
【化２３】
0003702210.tif 000022
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１５２】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１５３】
（実施例IV−６）
実施例IV―５で作成した光記録媒体に１０Ｖ／μｍの外部電場を印加して情報の記録を行った。その他の記録条件は実施例Ｉ−１と同様に記録を行ったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１５４】
（実施例IV−７）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、下記化学式（１９）で表される化合物：２０重量％、および、前記化学式（１８）で表わされる化合物３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（１９）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、化学式（１８）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０１５５】
【化２４】
0003702210.tif 000023
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１５６】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１５７】
（実施例IV−８）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、フェニルメチルポリシラン（ＰＭＰＳ）：２０重量％、および、前記化学式（１８）で表わされる化合物３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本実施例においては、ＰＭＰＳは電荷輸送剤として、化学式（１８）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０１５８】
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１５９】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、記録時間０．５秒で十分に記録を行なうことができた。記録された情報は、１ヶ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０１６０】
（比較例IV−１）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１４）で表される化合物：２０重量％、および、下記化学式（２０）で表わされる化合物３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（１４）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、化学式（２０）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０１６１】
【化２５】
0003702210.tif 000024
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１６２】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、情報の記録を行うことはできなかった。これは、化学式（２０）で示される化合物は電荷を保持しても構造を大きく変えることはなく、光学定数の変化を生じなかったためである。
【０１６３】
（比較例IV−２）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１４）で表される化合物：２０重量％、および、ＤＥＨ：３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（１４）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、ＤＥＨはトラップ剤として作用する。
【０１６４】
得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０１６５】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、情報の記録を行うことはできなかった。これは、ＤＥＨは電荷を保持しても構造を大きく変えることはなく、光学定数の変化を生じなかったためである。
【０１６６】
（実施例Ｖ―１）
多層型光記録媒体用の光記録媒体を作成するために、ガラス基板の表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を形成して、基板を準備した。この基板上に前述の実施例Ｉ−１で作成したトルエン溶液をガラス基板上に滴下し、キャスト法により塗布することによって記録層を作製して、光記録媒体を得た。記録層の膜厚は、テフロン製のスペーサーを用いて２５０μｍに調整した。対物レンズ側のガラス基板を急冷して取り除き光記録媒体とした。
【０１６７】
情報の記録は以下のようにして行った。半導体レーザーからの出力光をコリメータレンズを用いて平行光とした後、対物レンズで光記録媒体内に集光する。ここでは、深さ方向の任意の位置に集光できるように、動作距離が長く且つＮＡ（Numerical  Aperture）が大きい対物レンズとして、NIKON社製レンズ（商品名：CF IC LCD Plan CR、１００倍）を対物レンズとして用いた。
【０１６８】
まず、半導体レーザーへの注入電流を小さくして照射光強度を十分に下げた状態で、半導体レーザーが集光される位置を記録層の表面に合わせた。続いて、光を照射しない状態でステージを移動させ、記録層表面から１０μｍの位置に焦点を配置した。
【０１６９】
この後、所定の時間注入電流を大きくして記録光を照射した。さらに深さ方向の異なる位置に情報を記録するために、光を照射しない状態で、ステージを用いて３０μｍ深い位置に焦点位置を移動させた。この位置に情報を記録するために、やはり注入電流を変調して記録光を照射した。これを繰り返して、記録層内の異なる深さに４つのデータを記録した。このようにして、光を照射しない状態でステージを用いて焦点位置を所望の位置に移動した後に記録光を所定の時間照射することにより、記録層内の任意の位置に情報を記録することができる。
【０１７０】
続いて、光を照射しない状態で、光軸が記録領域中心をとおり、記録領域から５μｍ深い領域に焦点位置が配置されるようにステージを用いて光記録媒体を移動させる。記録光よりも１／１００程度小さい光量になるように注入電流を変調し、この位置で光軸上における透過光強度Ｉsを測定した。この光強度Ｉsと、あらかじめ記録前に同じ光量で測定した透過光強度Ｉrとの比、Ｉs／Ｉrを求めると、１．２であった。一方、焦点位置を記録領域から十分離した場合には、Ｉs／Ｉrは１．０であった。
【０１７１】
（実施例Ｖ−２）
実施例Ｉ−３で作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に、実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１７２】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．３であった。
【０１７３】
（実施例Ｖ−３）
実施例II−１で作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に、実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１７４】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．１であった。
【０１７５】
（実施例Ｖ−４）
実施例III−１で作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に、実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１７６】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．２であった。
【０１７７】
（実施例Ｖ−５）
実施例IV−１で作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体にやはり実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１７８】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．３であった。
【０１７９】
（実施例Ｖ−６）
実施例IV−２で作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体にやはり実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１８０】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は1．５であった。
【０１８１】
（実施例Ｖ−７）
実施例IV−５で作製したトルエン溶液を用いて、実施例V−１と同様の方法で２記録層の膜厚が５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体にやはり実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１８２】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．５であった。
【０１８３】
（実施例Ｖ−８）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：５９．７重量％、および、下記化学式（２１）で表される化合物：４０重量％を、トルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（２１）で表わされる化合物は電荷輸送剤およびトラップ剤として作用する。
【０１８４】
【化２６】
0003702210.tif 000025
作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１８５】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．２であった。
【０１８６】
（実施例Ｖ−９）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１９）で表される化合物：２０重量％、および、前記化学式（２１）で表される化合物：３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。本実施例においては、化学式（１９）で表される化合物は電荷輸送剤として、化学式（２１）で表わされる化合物はトラップ剤として作用する。
【０１８７】
作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１８８】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．７であった。
【０１８９】
（実施例Ｖ−１０）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１９）で表される化合物：２０重量％、および、下記化学式（２２）で表される化合物：３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（１９）で表される化合物は電荷輸送剤として、化学式（２２）で表わされる化合物はトラップ剤として作用する。
【０１９０】
【化２７】
0003702210.tif 000026
作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１９１】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．７であった。
【０１９２】
（実施例Ｖ−１１）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、前記化学式（１９）で表される化合物：２０重量％、および、化学式（２３）で表される化合物：３０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（１９）で表される化合物は電荷輸送剤として、化学式（２３）で表わされる化合物はトラップ剤として作用する。
【０１９３】
【化２８】
0003702210.tif 000027
作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１９４】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値は１．７であった。
【０１９５】
（比較例Ｖ−１）
比較例Ｉ−１で作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１９６】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値はほぼ１であった。
【０１９７】
（比較例Ｖ−２）
比較例Ｉ−２で作製したトルエン溶液を用いて、実施例Ｖ−１と同様の方法で記録層の膜厚が２５０μｍの光記録媒体を作製した。この媒体に実施例Ｖ−１と同様に１秒間の光照射を繰り返して、連続して４つのデータを記録した。
【０１９８】
続けて、情報の再生を行ったところ、Ｉs／Ｉrの値はほぼ１であった。
【０１９９】
（実施例VI）
Ｃ７０：０．３重量％、ポリスチレン：４９．７重量％、下記化学式（２４）で表される化合物：１０重量％、および、下記化学式（２５）で表される化合物：４０重量％をトルエンに溶解してトルエン溶液を調製した。この実施例においては、化学式（２４）で表わされる化合物は電荷輸送剤として、化学式（２５）で表される化合物はトラップ剤として作用する。
【０２００】
【化２９】
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得られたトルエン溶液を用いて、実施例Ｉ−１と同様の手法により膜厚５０μｍの記録層を形成した。
【０２０１】
得られた光記録媒体に対し、前述の実施例Ｉと同様の条件で情報の記録を行なったところ、０．５秒の照射で十分に記録を行うことができた。記録された情報は、１カ月を経過した後にも再生することが可能であった。
【０２０２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ホログラムとして情報が記録される光記録媒体であって、記録寿命が長い光記録媒体が提供される。また、本発明によれば、一様な記録領域内の任意の位置に情報を記録できる多層型光記録媒体において、低パワーの光源を用いても深さ方向に、十分に狭い領域に情報を記録可能な光記録媒体が提供される。
【０２０３】
本発明の光記録媒体は、高密度記録を実現するために有効であり、その工業的価値は絶大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】光記録媒体を説明する概略図。
【図２】トラップ剤の構造によるエネルギー変化を説明する図。
【図３】ホログラムの記録原理を示すための説明図。
【図４】本発明に係る光記録媒体にホログラムを記録再生する装置の構成の一例を表わす概略図。
【図５】本発明に係る光記録媒体にホログラムを記録再生する装置の構成の他の例を表わす概略図。
【図６】本発明に係る光記録媒体にホログラムを記録再生する装置の構成の更に他の例を表わす概略図。
【図７】本発明に係る光記録媒体に情報を多層記録する装置の構成の一例を表わす概略図。
【図８】本発明に係る光記録媒体に情報を多層記録した場合のデータの再生を説明する図。
【符号の説明】
１…電極、  ２…記録層、  ３…電極、  ４…信号光、
５…参照光、  ６…再生光、  ７…光記録媒体、  １０…レーザー、
１１…ビームエキスパンダー、  １２…ビームスプリッター、
１３，１４…ミラー、  １５…画像表示素子、
１６，１７，１８…レンズ、  １９…読み取り装置、
２０…レーザー、  ２１…ビームエキスパンダー、
２２…レンズ、  ２３…ビームスプリッター、
３１…半導体レーザー、  ３２…コリメートレンズ、
３３…対物レンズ、  ３４…光学定数が変化した領域、
３５…アイリス、  ３６…検出器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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