(57)【要約】ポリマー材料の光特性を変更することによりデータを記憶する処理を含み、それにより、典型的には再配向を開始させる波長の光の照射によって、光配向性単位の再配向により書込みを開始する、光データ記憶方法、装置および記憶媒体。
2005530302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー材料を含む記憶媒体に、該ポリマー材料の光特性を変更することによってデータを書き込む方法であって、
前記ポリマー材料を、ガラス転移温度よりも高い温度に熱する工程と、
前記ポリマー材料内にある光配向性の基の再配向を、ある波長の光のある時間に亘る照射またはその他の該再配向を開始させる手法により行うことによって、書込みを開始する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記光配向性の基が、前記ポリマー材料内にある１つ以上の異方性の基であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記開始する工程と前記熱する工程とが、単一のビームを用いて実行されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記開始する工程が第１のビームを用いて実行され、前記熱する工程が第２のビームを用いて実現されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
前記開始する工程が、前記ポリマー、好ましくはＬＣポリマーが再配向する時間尺度よりもずっと短い時間内、典型的には１０−５０ｎｓといったナノ秒程度以内の時間内で実行されることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
記憶媒体としてのポリマー材料と、
前記ポリマー材料を、ガラス転移温度よりも高い温度に熱する手段と、
前記ポリマー材料の光特性を変更することによって該ポリマー材料にデータを記憶することができるように、前記ポリマー材料の光配向性単位の再配向を、ある波長の光のある時間に亘る照射またはその他の該再配向を開始させる手法により行うことによって、書込みを開始する手段とを含むことを特徴とする光データ記憶のための装置。
【請求項７】
前記ポリマー材料が、１つ以上の異方性ポリマーを含むことを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
ポリマー層、好ましくはポリマーフィルムが、透明基板の上に付与されていることを特徴とする請求項６または７記載の装置。
【請求項９】
当該装置が、兼用とされた熱源手段と光源手段とを含んでおり、それにより、前記ポリマーフィルムが熱せられ、かつ該ポリマーフィルムの分子配列または配向が変更され得ることを特徴とする請求項６から８いずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記装置が、整列層のような物理的な配向手段、および／または、書込前に前記ポリマー層を配向させるための透明電極手段を含んでいることを特徴とする請求項６から９いずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記熱源手段および／または前記光源手段が、レーザーを含んでいることを特徴とする請求項６から１０いずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
前記ポリマーフィルムの吸収特性により、特定の波長および強度のレーザービームにより記憶されるデータであって、かつ、異なる波長または書込閾値より顕著に小さい異なる強度を有する別のレーザービームにより、該記憶されたデータを乱すことなく読み出されるデータが供給されることを特徴とする請求項６から１１いずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
光特性を変更することによってデータを記憶するようにされたポリマー材料を含む記憶媒体であって、該ポリマー材料が光配向性の基を含み、適当な温度、典型的にはガラス転移温度よりも高い温度で自己進行できる再配向を開始させる、ある波長の光のある時間に亘る照射によって、前記光配向性の基が再配向させられることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１４】
アゾベンゼン、ジアゾベンゼン、トリアゾベンゼンおよびアゾキシベンゼン、それらのアルキル置換誘導体、スチルベンまたはスピロピラン基から選択される基を含むことを特徴とする請求項１３記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光データ記憶のための方法、装置および記憶媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光記憶技術は数多く存在する。技術の一例は、記憶層への「書込み」に際して、その記憶層の反射率を変更する技術に基づいている。この記憶技術は、ゴースト・イメージ、干渉性の光によりもたらされる干渉性のクロストーク、および入射レーザー光と信号光との双方に対する各層の透過率の乏しさのため、典型的には、スタック型の記憶装置における多層型の記録には適さない。さらに別の欠点は、書込みがなされたメモリー・セルおよび書込みがなされていないメモリー・セルの屈折率の違いのため、書込みがなされていない異なる層を光ビームが通過していく際、光ビームが散乱され、その結果、ビームの質が低下することである。
【０００３】
別の１つの技術は、ポリマー母材中に溶解させられた蛍光染料を用いる技術である。かかるケースでは、屈折率を基板の屈折率に合わせ込んで、光ビームの散乱の問題を回避することができる。さらに、多層型の記憶媒体を、蛍光信号の波長において透明となるように選択し、標準的な反射技術に付随する損失および外乱の半分を効果的に除去することもできる。
【０００４】
蛍光染料を用いることによって記憶装置を得る可能性はいくつかある。Ｗｒｉｔｅ  Ｏｎｃｅ  Ｒｅａｄ  Ｍａｎｙ（ＷＯＲＭ）型のデータ記憶のような不可逆的なデータ記憶は、ポリマー母材中の蛍光材料の光漂白によって行うことができる。材料は、書込用レーザービームの照射によって熱せられる。まず、いわゆる「フルオロフォア」を含む蛍光材料を含有する層の上に、クエンチャー分子が層状に堆積させられる。レーザービームにより材料が熱せられると、クエンチャー分子は、分解されて基を形成する。これらの基は、温度が、ポリマー母材のガラス転移温度と、クエンチャー分子の溶解温度および／または分解温度とを超えると、フルオロフォア中に拡散することができる。フルオロフォアがこれらの基と反応すると、フルオロフォアの化学構造、したがって蛍光スペクトルおよび蛍光効率が変化する。反応したフルオロフォアが発する蛍光信号は、反応していないフルオロフォアが「読出用ビーム」により照射されたときに発する信号とは、顕著に異なる。そのため、この特徴が、記憶されたデータの読出しに利用される。しかしながら、この概念は、上記の基の拡散が遅いために、書込時のデータレートが低いという欠点を伴うものである。さらに、得られるコントラストも低い。
【０００５】
別の１つの技術は、ポリマー母材中に、クエンチャー分子をフルオロフォアと共に溶解させる技術である。こうすることにより、加熱により形成される基は、フルオロフォアを含有する層中に拡散することを要さず、フルオロフォアに直接作用することができる。これにより、データレートが増加する。しかしながら、書込みがなされていないメモリー・セルの安定性が顕著に落ち込んでしまうという欠点がある。
【０００６】
光学的に情報を記憶する別の１つの手法は、光に露出されると構造を変化させる基を含有するポリマー、いわゆる光互変性材料を含む記憶層に照射を行う手法である。スピロピラン誘導体、多環ｐ−キノン、およびフルギドといった、多くの既知の光互変性材料が存在する。光互変性材料は、一般的には照射に対して速い反応を示し、これにより、典型的には拡散プロセスよりもずっと速い、高いデータ転送レートの実現を容易にする。しかしながら、光互変性記憶装置に関しては、製品化を見込む前に解決すべきいくつかの問題がある。たとえば、１つの深刻な問題は、光互変性材料の（双）安定性である。良好な熱（双）安定性を示す光互変性材料もあるが、一般的には光安定性は乏しい。さらには、光互変性効果は、レーザー光の強度に線形依存する。したがって、クロストークなしに多層型装置にデータを記憶することは、取るに足らないことではない。たとえ、２光子吸収に基づく光互変性効果を利用することによりこの問題を回避できるとしても、それらの装置は、安価なダイオード・レーザーと共に使用することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高い記録密度のみならず可逆的なデータ記憶性をも有する光記憶媒体に対しては、依然として多大な需要がある。しかしながら、データを可逆的に記憶させることができなかったり、記憶装置の構造および記憶方法が複雑であったり、データの記憶が時間のかかるものまたは温度条件に制限されるものであったりすることがよくあり、その結果、あまり実用的でない解決策しか得られない。
【０００８】
したがって、書込みがなされている記憶領域ならびに書込みがなされていない記憶領域の高い安定性と、高い書込速度および書込時の良好な感度とを、いかにして兼ね備えるかという問題は、いまだ残されている。さらには、大容量を得るための記憶層のスタッキングに関する、散乱も含めた問題も解決されなくてはならない。
【０００９】
本発明の１つの目的は、記憶情報の高い安定性をもたらす、データを光記憶する方法を提供することである。
【００１０】
本発明の別の１つの目的は、高速でデータを光記憶する方法を提供することである。ここで、「高速」との語は、１０−５０ｎｓの範囲内の速度といったような、数ナノ秒以内の範囲内より著しく遅くはない速度であることを意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１つの側面によれば、極めて短い光パルスにより開始させられる異方性分子の（再）配向によって、光データ記憶の特に有利な形態がもたらされることが分かった。これらの異方性分子は、その後、典型的には光パルスの時間よりも長い時間に亘って、自己進行で配向する。典型的には、この光はレーザー光である。
【００１２】
好ましくは、配向（または分子配列）の変更は、光の照射によって、とりわけレーザービームによって実現される。この方法は、全般的には、レーザービームにより、分子セグメントの局所的な再配向または非配向を通じて光情報が記憶されるようなやり方で実行される。
【００１３】
本発明の別の１つの側面によれば、ポリマー材料を記憶媒体として用いた光データ記憶のための装置であって、分子配列または配向の局所的な変更によってデータを記憶するための、光配向性の基を含有するポリマーのフィルムを含む装置が提供される。
【００１４】
本発明の１つの好ましい実施形態によれば、ポリマー材料を含む記憶媒体に、そのポリマー材料の光特性を変更することによってデータを書き込む方法であって、
そのポリマー材料をガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度に熱する工程と、
そのポリマー材料内にある光配向性の基の再配向を、ある波長の光のある時間に亘る照射またはその他の再配向を開始させる手法により行うことによって、書込みを開始する工程とを含む方法が提供される。
【００１５】
本発明の別の１つの実施形態によれば、光データ記憶のための装置であって、
記憶媒体としてのポリマー材料と、
そのポリマー材料をガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度に加熱する手段と、
そのポリマー材料の光特性を変更することによってそのポリマー材料にデータを書き込むことができるように、そのポリマー材料の光配向性単位の再配向を、ある波長の光のある時間に亘る照射またはその他の再配向を開始させる手法により行うことによって、書込みを開始する手段とを含む装置が提供される。
【００１６】
本発明のさらに別の１つの実施形態によれば、光特性を変更することによってデータを記憶するようにされたポリマー材料を含む記憶媒体であって、そのポリマー材料が光配向性の基を含み、適当な温度、典型的にはガラス転移温度（Ｔｇ）より高い温度で自己進行できる再配向を開始させるある波長の光のある時間に亘る照射によって、その光配向性の基が再配向させられる記憶媒体が提供される。
【００１７】
これらおよびその他の本発明の特徴は、以下に説明される実施形態から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、以下の好ましい実施形態の説明を添付の図面と併せて読むことにより、より明確に理解されるであろう。
【００１９】
まず、本発明の１つの好ましい実施形態に係る多官能性ポリマーを示した図１を参照して、本発明を説明する。
【００２０】
図１に示した多官能性ポリマー中には、情報を記憶するために必要とされる種々の特性が兼ね備えられている。ポリマー１０は、３つ以上の異なる官能基を含む。第１の基Ｒ１は液晶性を有し、第２の基Ｒ２は光配向性の基であり、第３の基Ｒ３は蛍光発色団を含んでいる。オプションとして、第４の基Ｒ４が、追加の機能、たとえばポリマーのガラス転移温度Ｔｇを調整する機能を含んでいてもよい。このようにして、異なる機能が異なる基に分散されているので、異なる機能を互いに独立に最適化および微調整することが可能である。もちろん、必要であれば、本発明の思想から逸脱することなく、より多くの官能基を追加することもできる。
【００２１】
異なる機能が１つの基の中に兼ね備えられている場合には、３つよりも少ない基を有するポリマーを用いることも可能である。たとえば、蛍光成分とメソゲン基とは、１つの蛍光液晶基に統合することができる。他の統合の仕方も可能である。
【００２２】
好ましくは、ポリマーには、データ記憶のための異方性ポリマーの高い安定性を付与し、同時に、低速の切換え（スイッチング）に伴う問題を回避するような基が含まれている。記憶は、ポリマーの主鎖または側鎖基内に付与され得る適当な分子団の、光誘導性の変化に基づくものである。図１に記載されたポリマーは、側鎖基内に付与された官能基を伴うポリマーの一例に過ぎず、必要条件を満たす他の構成を採用してもよい。
【００２３】
液晶性を有する第１の基Ｒ１は、基本的に既に知られた手法で付与することができるので、ここではさらに詳細な説明は行わない。一例として、第１の基Ｒ１は、スペーサー単位を含む反復単位と、メソゲン基のような液晶性を付与する基とを含んだものとされる。
【００２４】
第２の基Ｒ２は、異性化可能な感光単位を含む。感光単位は、典型的には側鎖基内に付与されるが、第２の基Ｒ２の基幹内に存在していてもよいし、両方に存在していてもよい。通常、これらの感光基は、一般式Ｒ−ＰＨの１つまたは複数に基づいている。ここで、ＰＨは感光基であり、好ましくは、アゾベンゼン、ジアゾベンゼン、トリアゾベンゼンおよびアゾキシベンゼン、それらのアルキル置換誘導体、スチルベンまたはスピロピラン基を含む群から選択される。Ｒは、光化学単位をポリマー１０に化学結合させることのできる基を表し、典型的には、重合または重縮合可能な基である。
【００２５】
たとえば、アゾベンゼン基は書換可能である。適当な波長の光を照射されると、アゾベンゼン単位は、窒素−窒素間の二重結合周りで、可逆性のシス−トランス異性化を起こす。このプロセスでは、アゾベンゼン単位の吸収断面積を減らし、その吸収双極子モーメントを光の伝播方向に沿って配向させるような力が働く。図４は、アゾベンゼン基を示した図である。
【００２６】
光の照射により分子配列を可逆的に変化させることのできる、シス−トランス異性体以外の基を用いることも可能である。その具体的な例は、当業者には明らかであるので、ここでは説明しない。
【００２７】
たとえばシンナメート基によって、不可逆性の書込みを提供することも可能である。そのような基は、適当な波長の光を照射されると、光付加反応を起こし、その結果、光のＥベクトルに対して垂直な方向への配向となる。この反応は可逆的ではないので、この書込みは、ＷＯＲＭ型の書込みの一例と捉えられる。図５は、シンナメート基を示した図である。
【００２８】
ＷＯＲＭ型の光データ記憶ディスク、いわゆる「ＣＤ−Ｒ」に対しては、既に多大な需要があり、光データディスクの記憶容量が増えれば、この需要はますます増大すると予想される。コンテンツの頒布のためにＷＯＲＭ型媒体を用いる際には、書込プロセスは直列的（データ・ビットが１つずつ書き込まれる）であってもよい。しかしながら、安価な光データ記憶媒体の製造プロセスに直列的な書込プロセスを組み入れることは、コスト面で魅力的ではない。典型的には、製造中のデータ複製は、たとえばスタンパーまたは型によって、並列的な書込プロセスで行うことができる場合のみ価値がある。このことは、ハードディスクや半導体メモリといった記憶媒体の他の選択肢と比べた、光記憶の本質的な利点の１つである。したがって、ここでは説明しないが、ＲＯＭ媒体では、何らかの形式の並列的書込みを用いることが好ましい。
【００２９】
蛍光発色団を含む第３の基Ｒ３は、回転されると吸収断面積が変化する。そのため、異方性分子（双極子）の回転（典型的には９０°）は、（参照点と比較した）吸収性にコントラストを与え、したがって光照射時の蛍光性にもコントラストを与える。この吸収断面積の変化は、第２の基Ｒ２にもあてはまり、基によっては第１の基Ｒ１にもあてはまる場合もある。分子の幾何構造の変化およびそれにより誘起される局所的な非平衡状態は、屈折率、複屈折または吸収特性といった光特性の変化を引き起こす。この光特性の変化については、以下、データ記憶のための装置およびその記憶原理についてさらに説明する中で、併せて説明する。
【００３０】
図２には、スタックされた記憶層を有するデータ記憶のための装置２０が、スタックされた記憶層の記憶層平面に垂直な方向の断面図で示されている。基板１は、ポリマー層２により覆われている。基板１は、典型的には数ｃｍ２の表面積を有しており、その上にＩｎＯ２／ＳｎＯ２層等の絶縁層が積層されていてもよい。ポリマー層２は、たとえばスピンコーティングその他の適当な手法で付与することができ、その厚さは、典型的には１０−３から１０−６ｍである。場合によっては、非常に薄いフィルムまたは粒子凝集体を用いる際には、光特性が顕著には変換されない点に注意する必要があるかもしれない。しかしながら、そのような問題は当業者には明らかであるので、ここではこれ以上説明しない。
【００３１】
ポリマー層２は、分離層３により覆われており、この組合せ、すなわちポリマー層２と分離層３との組合せが、何重かにスタックされ得る。この特定の実施形態では、３層のポリマー層が図示されている。しかしながら、典型的には１０層より多い、多数のポリマー層２が設けられてもよい。あるいは、ポリマーは、この図には図示されていないが、他の適当な材料と共にラミネートとして付与されてもよく、母材層上にコーティングとして付与されてもよい。
【００３２】
１つのポリマー層に書込みを行う際には、光源から来る第１のレーザービーム（「光」と書かれた矢印により図示されている）が、データ記憶媒体の特定の領域上に合焦させられ、それによりこの領域のポリマーが、以下にさらに説明する光配向性の基のために再配向する。たとえば青色光を有する第１のレーザービームが、再配向を開始させ、ポリマーをそのガラス転移温度Ｔｇより高い温度に熱するのに十分強い強度を有する第２のビーム（同一の光源からのビーム）が、再配向を完了させる。結果として得られる書込済領域は、その後、光データとして読出しを受けることができる。
【００３３】
光データ記憶装置２０は、たとえば光ディスクの形態であってもよく、かかる形態によれば、このディスクが光記録再生装置または光カード内で回転している際、典型的にはビット形式であるデータが、プローブ・レーザービームにより円形トラック上に読み出される。別の１つの可能性としては、あるイメージのホログラムが干渉パターンとして記録されるホログラム記憶があり得る。これらおよびその他の応用例は、当該技術分野ではよく知られた技術であるので、ここではこれ以上詳細な説明は行わない。
【００３４】
ここで、ポリマーが、書込みがなされていない状態から書込みがなされた状態へと変換される様子を示した、図３ａから３ｃを参照する。３つが図示されたポリマーは、図２の断面に垂直な方向、すなわち「光」と書かれた矢印と同一の方向に図示されている。図３ａは、整列後開始前の状態を示している。図３ｂは、ここでは中央ポリマーと呼ぶポリマー層の一部の中央領域１２（局所的な焦点領域）における書込開始を示しており、これはその左隅にある矢印によって示されている。図３ｃは、書込みがなされた後のポリマー層の一部を示している。このとき、中央領域１２は、整列後の方向に対して基本的に垂直な方向とされた基を含んでいる。この方向は、単に本発明の原理を説明する意図のものであり、したがってこの特定の方向に限定されるものではない。
【００３５】
図３ａに示した多官能性ポリマーの当初の配向は、たとえばせん断や描画等の表面効果によって実現されてもよく、あるいは、いわゆる「整列層（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）」が上に設けられた追加の層によって実現されてもよく、あるいは、整列場等、とりわけ磁場または電場のフィールド効果によって実現されてもよい。基を電場によって整列させる場合には、ポリマー層を両面から包囲する透明電極が設けられてもよい。
【００３６】
しかしながら、電極は、装置内に組み込まれていなくてもよい。たとえ媒体中に電極が組み込まれていなくても、製造中に電場を印加することは可能である。ＷＯＲＭ型のアプリケーションでは、典型的には電極は必要でなく、望ましくもない。（制限付きの）ＲＷ型のアプリケーションに関しては、装置全体に対して全体的な再配向性能を付与するために、すべての記憶層を挟み込む２つのみの全体電極を考えることも可能である。電極が１つ１つの層を挟み込む場合は、層ごとのより局所的な消去および初期材料配向が可能である。原理的には、内部電極なしのＲＷ媒体が実現されるように、ユーザー用ドライブさえも、外部的な全体整列場を付与するように作製することが可能である。ただし、これが可能であるとしても、このケースで要求される高い電圧（電圧は、電極間の距離に比例して増加する）のため、これは最も実用的な解決策ではないかもしれない。
【００３７】
整列層と整列場とを組み合わせることも可能である。整列層は、たとえば、ポリマー中の官能基を強制的にホメオトロピック配向させ得る。データ層の積層中において、整列場による整列させようとする力が、整列層による整列させようとする力に打ち勝つようにもできる。これにより、プラナー（ｐｌａｎｅｒ）配向が得られる。ここで、書込プロセス中において、光配向性単位によって印加される力と整列層の力とが共働して、すべての官能基の再配向を実現する。このようにして、書込速度が高められる。整列層がプラナー配向を実現する通常のケースでは、書込中に整列層によって印加される力と光配向性単位によって印加される力とは、互いに反対方向であり、書込速度を制限する。
【００３８】
図３ｂに図示するように再配向を開始させる第１のビームは過ぎ去っていき、一方、開始を受けたポリマー材料は、開始に要した時間よりも長い時間に亘って自己進行し、図３ｃに図示するような最終的な配向となる。必要とされる時間はポリマーのタイプによって決まり、これは当然、切換時間（スイッチング時間）に関する必要条件を満足するように適切に選択されなくてはならない。典型的な例は、数ナノ秒以内の第１のレーザービームと、数ミリ秒の第２の加熱用ビームとを用いるような例であり、具体的な例としては、約６ｎｓと３ｍｓとが挙げられ得る。この時間は、光配向性の基以外の基の再配向により決まる。これは、光配向性の基以外の基を動かす力（弾性エネルギー）が比較的小さい、すなわち、光配向性の基の方が速く切り換わるためである。加熱と光再配向との両方を、短いレーザーパルスによって行い、媒体の低い熱伝導性の結果として、材料が、数ミリ秒にわたってＴｇより高い温度にあり続けるようにさせ、自己進行するようにさせることも可能である。また、短いレーザーパルスを用いて試料をＴｇより高い温度（数ミリ秒（ｍｓ）の間、Ｔｇより高い温度にあり続ける）に熱し、より長い時間に亘る第２の照射を用いて光再配向を行うことも可能である。
【００３９】
レーザービームは、典型的には約４００ｎｍの波長で、たとえばダイオードレーザーから来るものであってもよい。しかしながら、書込みと読出しの双方に関して、波長の選択には大きな自由度がある。たとえば、適当な波長における感度を付与するため、色素が付加されてもよい。本発明の好ましい実施形態によれば、書込用ビームと加熱用ビームとの両方を、開始および加熱の双方を行う１つのビーム（図２に図示されているような）に統合することもできる。あるいは、本方法の非線形性を増大させるために、所望の書込位置を除く任意の位置において、両ビームを空間的に分離することもできる。
【００４０】
本発明の１つの汎用的な好ましい実施形態によるデータ書込方法は、その方法のフローチャートである図６を参照して説明することができる。第１のステップ１０１では、ポリマー材料が、そのガラス転移温度Ｔｇよりも高い温度に熱せられ、第２のステップ１０２では、再配向を開始させる光の照射によるポリマーの光配向性の基の配向によって、書込みが開始される。
【００４１】
情報の読出しは、たとえば、干渉性の単色光、典型的には異方性の蛍光染料分子すなわち第３の基Ｒ３の配向の変化を利用してデータを読み出すためのレーザー光により、ポリマー層を照射することによって実行され得る。典型的には、「書込みがなされた」領域と「書込みがなされていない」領域とにおける、蛍光発色団の遷移双極子モーメントの異なる配向は、吸収性したがって蛍光性にコントラストを生み出す。このコントラストは、典型的には約１：７となり得る。もちろん、配向を変化させる別の異方性の基、たとえば光配向性の基を採用してもよい。また、開始が十分に速いものであれば、強い書込用ビームからの光が照射された際に光特性を変化させ、その特性がより弱い読出用ビームによって読み出すことのできるものである、異方性の基以外のタイプの基を用いることも可能である。また、ポリマー自体にではなく、混合物内に光特性を付与することも可能であり、あるいは添加物を用いることも可能である。
【００４２】
記憶された情報の消去は、ガラス転移温度Ｔｇより高く温度を上昇させ、ある電場または磁場内で冷却を行うことにより実現することができる。また、Ｔｇより高い温度にある間に整列層を再整列させることや、逆光配向プロセスによっても実現することができる。
【００４３】
ガラス転移温度Ｔｇは、典型的には周囲温度よりも高い。しかしながら、所望の温度における記憶下において、記憶されたデータが劣化しないことを確実にするために、ガラス転移温度に対する制御が可能であることが好ましい。そのような方法、たとえばビニルベースのポリマーを使用する方法は、よく知られているので、ここではさらなる説明はしない。
【００４４】
レーザーパルスが当てられなくてはならない時間尺度は、異方性分子が再配向する時間尺度よりもずっと短い。これにより、高い記録データレートと、高い記録安定性とを兼ね備えることができる。
【００４５】
多層型の光データ記憶媒体に適用できる、データ記録のための上記の解決策は、従来技術に対していくつかの利点を有している。それらの利点とは、記憶された情報の安定性が向上させられること、速い書込速度が可能となること、材料特性の個別の最適化が可能となること、異方性放射を通じて蛍光信号の強度が向上させられること（光子数で２倍から３倍）、および吸収断面積が増大させられること（所与の最適な吸収量に対し、より薄い層を可能とする）である。
【００４６】
本発明はまた、書込みがなされたビットとなされていないビットとの屈折率の間に小さな差を与えるので、その結果、従来技術に比べれば少ない程度とはいえ、異なる層を光が通過するにつれて、ビームの質が低下させられる。多くのポリマー層、たとえば上記のように１０層のポリマー層を有するスタック型の装置では、材料を慎重に選択すること、すなわち典型的には補間用の第４の基を選択することによって、書込みがなされたビットとなされていないビットとの間の差を、さらに低減することも可能である。あるいは、たとえば伝送中において微分位相コントラスト顕微鏡一式を用いて、この差を光パラメータとして検知して利用することができるよう、この差を増分させてもよい。
【００４７】
上記の例では蛍光を利用することによる読出ししか説明されていないが、分子の配向に依存する光パラメータを検知することのできる、別のいかなる方法を採用してもよい。
【００４８】
光データ記憶のための装置は、たとえば、光信号処理、フーリエ変換、および上記に説明した以外の他の記録目的にも使用することができる。
【００４９】
特許請求の範囲で用いられる「含む」または「備える」との語は、包含することを意味するものであって、必ずしもそれらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の１つの好ましい実施形態に係る多官能性ポリマーを示した図
【図２】スタックされた記憶層を有するデータ記憶のための装置を示した図
【図３ａ】図１のポリマーが、書込みがなされていない状態から書込みがなされた状態へと変換される様子を示した図
【図３ｂ】図１のポリマーが、書込みがなされていない状態から書込みがなされた状態へと変換される様子を示した図
【図３ｃ】図１のポリマーが、書込みがなされていない状態から書込みがなされた状態へと変換される様子を示した図
【図４】アゾベンゼン基を示した図
【図５】シンナメート基を示した図
【図６】本発明に係る方法の１つの好ましい実施形態を示したフローチャート
【図１】
2005530302.tif 000003
【図２】
2005530302.tif 000004
2005530302.tif 000005
【図４】
2005530302.tif 000006
【図５】
2005530302.tif 000007
【図６】
2005530302.tif 000008
【国際調査報告】
2005530302.tif 000009
2005530302.tif 000010