(57)【要約】本発明は、ある波長を有する光ビームによって情報が走査される情報担体に関するものである。この情報担体は、少なくとも２つの情報スタックを含んでいる。各スタックは、カウンター電極（１３，１７）、電解質層（１２，１６）、および情報層（１１，１５）を含んでいる。情報層は、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含み、光ビームの波長におけるエレクトロクロミック材料の光学的特性は、情報層とカウンター電極との間に加えられる電位差に依存する。
2006519451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある波長を有する光ビームによって情報が走査される情報担体であって、当該情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、前記光ビームの前記波長における前記エレクトロクロミック材料の光学的特性が、前記情報層と前記カウンター電極との間に加えられる電位差に依存することを特徴とする情報担体。
【請求項２】
１つの情報層が、別の情報層に対するカウンター電極としての役割を果たすことを特徴とする請求項１記載の情報担体。
【請求項３】
当該情報担体がピットとランドとを含んでおり、該ピットが、前記蛍光材料で満たされていることを特徴とする請求項１記載の情報担体。
【請求項４】
同じ１つの材料が、前記蛍光材料および前記エレクトロクロミック材料として用いられていることを特徴とする請求項１記載の情報担体。
【請求項５】
前記エレクトロクロミック材料が、電子の取込みまたは放出を行う性能を有し、該性能が、前記情報層上に情報を書き込むため、前記光ビームによって局所的に低減させられ得るものであることを特徴とする請求項１記載の情報担体。
【請求項６】
前記蛍光材料が蛍光により発光する性能を有し、該性能が、前記情報層上に情報を書き込むため、前記光ビームによって局所的に低減させられ得るものであることを特徴とする請求項１または５記載の情報担体。
【請求項７】
前記電解質層が、温度に依存する移動度の閾値を有することを特徴とする請求項１記載の情報担体。
【請求項８】
前記情報層が、前記光ビームの前記波長において温度に依存する光学的特性を有する、サーモクロミック材料をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の情報担体。
【請求項９】
１つの情報スタックが、前記光ビームの前記波長で照らされた際に前記情報層内における電子の移動を可能とする、光導電層をさらに含むことを特徴とする請求項７または８記載の情報担体。
【請求項１０】
ある波長を有する光ビームによって情報担体を走査する光走査装置であって、該情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、前記光ビームの前記波長における前記エレクトロクロミック材料の光学的特性が、前記情報層と前記カウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該光走査装置が、前記光ビームを発生させる手段と、該光ビームを情報層上に集光する手段と、１つのスタックの前記情報層と前記カウンター電極との間に電位差を加える手段と、蛍光信号を検出する手段とを備えていることを特徴とする光走査装置。
【請求項１１】
当該光走査装置が、前記情報担体を受けとめるためのクランパーを備え、該クランパーが、１つのスタックの前記情報層と前記カウンター電極との間に電位差を加えるための接触子を含んでいることを特徴とする請求項１０記載の光走査装置。
【請求項１２】
ある波長を有する光ビームによって情報担体から情報を読み出す方法であって、該情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、前記光ビームの前記波長における前記エレクトロクロミック材料の光学的特性が、前記情報層と前記カウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該方法が、情報の読出先である前記情報スタックの前記情報層と前記カウンター電極との間に電位差を加える工程と、該スタックの該情報層上に前記光ビームを集光させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
ある波長を有する光ビームによって情報担体上に情報を記録する方法であって、該情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、前記光ビームの前記波長における前記エレクトロクロミック材料の光学的特性が、前記情報層と前記カウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該方法が、前記エレクトロクロミック材料の電子の取込みもしくは放出を行う性能、および／または前記蛍光材料の蛍光により発光する性能を局所的に低減させるために、情報の記録先である前記情報スタックの前記情報層上に、前記光ビームを集光させる工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
ある波長を有する光ビームによって情報担体上に情報を記録する方法であって、該情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、温度に依存する移動度の閾値を有する電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、前記光ビームの前記波長における前記エレクトロクロミック材料の光学的特性が、前記情報層と前記カウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該方法が、情報の記録先である前記情報スタックの前記電解質層を、前記移動度の閾値よりも高い温度まで局所的に加熱するために、該情報スタックの前記情報層上に前記光ビームを集光させる工程と、該情報スタックの前記情報層と前記カウンター電極との間に電位差を加える工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法に従って情報が記録された情報層から情報を消去する方法であって、前記光ビームによって、前記スタックの前記電解質層を、前記移動度の閾値よりも高い温度まで加熱する工程と、該スタックの前記情報層と前記カウンター電極との間に、逆電位差を加える工程とを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチスタック型蛍光性光情報担体に関するものである。
【０００２】
本発明はまた、マルチスタック型蛍光性光情報担体を走査する走査装置にも関するものである。
【０００３】
本発明はさらに、マルチスタック型蛍光性光情報担体から読出しを行う方法、同担体上に記録を行う方法、および同担体において消去を行う方法にも関するものである。
【０００４】
本発明は特に、マルチスタック型蛍光性光ディスクからのデータの読出しおよび／または同ディスク上へのデータの記録を行うための、光データ記憶および光ディスク装置に深く関連する。
【背景技術】
【０００５】
光記録の分野では、情報担体の容量増大の流れがある。データ容量を増大させるための既に研究された１つの手法は、情報担体内において複数の情報層を用いることにある。たとえば、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ）は、２つの情報層を含んでいてもよい。情報は、局所的な屈折率の変動または表面レリーフ構造の存在を利用して、光ビームにより、情報層上に記録または情報層から読出しされる。
【０００６】
しかしながら、かかる情報担体内における情報層の数には、限りがある。これは、１つには、光ビームの輝度の強さが、走査先とされる各追加の層ごとに減少していくためである。実際、ある１つの層を走査先とするために光ビームが多くの層を通過しなくてはならない場合には、走査先とされていない層において相互作用が生じ、光ビームの強度を減少させる。さらには、走査先とされていない層に書き込まれた情報パターンにおける局所的な屈折率の変動により、そこを通過する光ビームの屈折および散乱が引き起こされ、このことは、書込みおよび読出しの品質悪化をもたらす。
【０００７】
情報担体の層の数を増やすため、蛍光性の多層型情報担体が提案されている。かかる蛍光性の多層型情報担体、および同担体から読出しを行う光ディスク装置が、米国特許第６，００９，０６５号（１９９９年１２月２８日登録）に記載されている。
【０００８】
情報は、蛍光セルと非蛍光セルとの連なりとして、各情報層に配置すなわち記録される。蛍光セルは、光ビームと相互作用した際に蛍光放射を発生させる性能を有する、蛍光材料で作製されている。担体の複数の層同士は、スペーサー層によって隔てられている。このスペーサー層は、光ビームの波長および蛍光放射の波長に対して透明なものである。
【０００９】
光ビームは、対物レンズによって、担体の１つの層上に集光される。走査先とされた層の蛍光セルが光ビームのエネルギーを吸収すると、蛍光信号が発生させられる。この蛍光信号は、いわゆるストークスシフトのため、励起ビームの波長とは異なる波長を有する。したがって、蛍光信号と、走査先とされていない層との間の相互作用は、比較的小さい。これは、蛍光信号の波長においては、走査先とされていない層の吸収率が、比較的小さいためである。
【００１０】
その後、蛍光信号は、検出器ユニットによって検出される。この検出器ユニットは、走査先とされた層から来る蛍光信号を、走査先とされていない層から来る蛍光信号から分離するための手段を含んでいる。たとえば、走査先とされていない層から来る蛍光信号を空間的に遮光するために、フォトダイオードの前面側に共焦点ピンホールが配される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、蛍光信号を発生させるためには、蛍光セルが、光ビームからエネルギーを吸収しなくてはならない。このため、蛍光セルの吸収率は、比較的高くなくてはならない（たとえば２０％）。このことは、屈折および散乱に加え、複数の層を通過する光ビームの強度の減少をもたらし、これらによって、読出しの品質が悪化させられる。そのため、かかる多層型蛍光性情報担体における層の数には、限りがある。
【００１２】
したがって、本発明の１つの目的は、より多くの数の層を包含することのできる情報担体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的のため、本発明は、ある波長を有する光ビームによって情報が走査される情報担体であって、当該情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、上記の光ビームの波長における上記のエレクトロクロミック材料の光学的特性が、情報層とカウンター電極との間に加えられる電位差に依存することを特徴とする情報担体を提案する。
【００１４】
本発明によれば、情報層は、ある電位差を加えることによりその光学的特性を切り換えることが可能なエレクトロクロミック材料を含んでいる。したがって、各スタックに適当な電位差を加えることにより、光ビームからのエネルギーの吸収（したがって蛍光信号の出射）を生じさせるのに適当な光学的特性を有する１つの層を走査する一方、走査先とされていない各層と光ビームとの間の相互作用が低減させられるように、その他の層の光学的特性が選択されるようにすることが可能である。その結果、層の数を増やすことが可能となる。
【００１５】
本発明の１つの有利な実施形態では、１つの情報層が、別の情報層に対するカウンター電極としての役割を果たす。この形態は、スタックの層の数を減少させる。したがって、情報担体の嵩（かさ）が減り、情報担体の製造工程が単純化される。
【００１６】
本発明の１つの好ましい実施形態では、情報担体は、ピットとランドとを含んでおり、ピットが、蛍光材料で満たされている。そのような情報担体は、従来型の技術に従って製造が可能である。この好ましい実施形態によれば、情報は、製造工程中において書き込まれる。以下でより詳細に説明するように、層の切換えが、情報担体の読出中において１つのみの層を光ビームと相互作用するものとして得ることを可能とする。したがって、かかる情報担体内の情報層の数は、比較的大きな数とすることができる。
【００１７】
本発明の別の１つの好ましい実施形態では、同じ１つの材料が、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料として用いられる。このことは、使用される材料の数を制限し、製造工程を単純化する。
【００１８】
本発明の別の１つの有利な実施形態では、エレクトロクロミック材料が、電子の取込みまたは放出を行う性能を有し、その性能は、情報層上に情報を書き込むため、光ビームによって局所的に低減させられ得るものである。この実施形態によれば、ユーザーにより情報担体上に情報を書き込むことが可能である。
【００１９】
本発明のさらに別の１つの有利な実施形態では、蛍光材料が蛍光により発光する性能を有し、その性能は、情報層上に情報を書き込むため、光ビームによって局所的に低減させられ得るものである。この実施形態によっても、ユーザーにより情報担体上に情報を書き込むことが可能である。
【００２０】
本発明の別の１つの好ましい実施形態では、電解質層が、温度に依存する移動度の閾値を有する。この実施形態によれば、ユーザーによる情報担体上への情報の書込み、消去、および再書込みを行うことも可能である。
【００２１】
また、１つの有利な形態では、情報層は、上記の光ビームの波長において温度に依存する光学的特性を有する、サーモクロミック材料をさらに含むものとされる。電解質層が温度に依存する移動度の閾値を有し、情報担体上への情報の再書込みが可能とされている場合には、情報担体の読出時において、情報担体をなす層はすべて同一の光学的特性を有することとなる。したがって、走査先とされていない層が光ビームと相互作用し、可能な層の数を減少させてしまう。サーモクロミック材料の使用は、光ビームとこれらの層との間の相互作用を低減させることを可能とする。これは、サーモクロミック材料が、光ビームと走査先とされた層との間の相互作用を向上させるためである。
【００２２】
好ましくは、情報スタックは、光ビームの波長で照らされた際に情報層内における電子の移動を可能とする、光導電層をさらに含むものとされる。電解質層が温度に依存する移動度の閾値を有し、情報担体上へのマークの書込みが可能とされている場合には、情報の書込中における電解質内での熱の拡散が、マークを比較的大きなものとしてしまう。光導電層の使用は、書き込まれるマークのサイズを小さくし、したがって情報担体のデータ容量を増大させる。
【００２３】
本発明はまた、ある波長を有する光ビームによって情報担体を走査する光走査装置であって、その情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、上記の光ビームの波長における上記のエレクトロクロミック材料の光学的特性が、情報層とカウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該光走査装置が、上記の光ビームを発生させる手段と、その光ビームを情報層上に集光する手段と、１つのスタックの情報層とカウンター電極との間に電位差を加える手段と、蛍光信号を検出する手段とを備えていることを特徴とする光走査装置にも関するものである。
【００２４】
１つの有利な形態では、この光走査装置は、情報担体を受けとめるためのクランパーを備え、そのクランパーが、１つのスタックの情報層とカウンター電極との間に電位差を加えるための接触子を含むものとされる。したがって、従来型の光学装置のクランパー内に接触子を追加して、それらの接触子間に電位差を加える手段を追加することにより、従来型の光学装置を利用して、本発明に係る情報担体を走査することが可能となる。
【００２５】
本発明はまた、ある波長を有する光ビームによって情報担体から情報を読み出す方法であって、その情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、上記の光ビームの波長における上記のエレクトロクロミック材料の光学的特性が、情報層とカウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該方法が、情報の読出先である情報スタックの情報層とカウンター電極との間に電位差を加える工程と、そのスタックの情報層上に上記の光ビームを集光させる工程とを含むことを特徴とする方法にも関するものである。
【００２６】
本発明はさらに、ある波長を有する光ビームによって情報担体上に情報を記録する方法であって、その情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、上記の光ビームの波長における上記のエレクトロクロミック材料の光学的特性が、情報層とカウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該方法が、エレクトロクロミック材料の電子の取込みもしくは放出を行う性能、および／または蛍光材料の蛍光により発光する性能を局所的に低減させるために、情報の記録先である情報スタックの情報層上に、上記の光ビームを集光させる工程を含むことを特徴とする方法にも関するものである。
【００２７】
本発明はまた、ある波長を有する光ビームによって情報担体上に情報を記録する方法であって、その情報担体が、少なくとも２つの情報スタックを含み、各スタックが、カウンター電極と、温度に依存する移動度の閾値を有する電解質層と、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を含む情報層とを含み、上記の光ビームの波長における上記のエレクトロクロミック材料の光学的特性が、情報層とカウンター電極との間に加えられる電位差に依存し、当該方法が、情報の記録先である情報スタックの電解質層を、上記の移動度の閾値よりも高い温度まで局所的に加熱するために、その情報スタックの情報層上に上記の光ビームを集光させる工程と、その情報スタックの情報層とカウンター電極との間に電位差を加える工程とを含むことを特徴とする方法にも関するものである。
【００２８】
本発明はさらに、上記の方法に従って情報が記録された情報層から情報を消去する方法であって、光ビームによって、上記のスタックの電解質層を、上記の移動度の閾値よりも高い温度まで加熱する工程と、そのスタックの情報層とカウンター電極との間に、逆電位差を加える工程とを含むことを特徴とする方法にも関するものである。
【００２９】
本発明の上記およびその他の側面は、以下に説明される実施形態を参照することにより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】
【００３０】
以下、例として、添付の図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【００３１】
本発明に従う第１のＲＯＭ型情報担体が、図１ａに示されている。かかる情報担体は、第１の情報層１１、第１の電解質層１２、第１のカウンター電極１３、スペーサー層１４、第２の情報層１５、第２の電解質層１６、および第２のカウンター電極１７を含んでいる。第１の情報層１１、第１の電解質層１２、および第１のカウンター電極１３が、第１の情報スタックを形成し、第２の情報層１５、第２の電解質層１６、および第２のカウンター電極１７が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックが、スペーサー層１４によって隔てられている。本発明に従う情報担体は、２つよりも多くの情報スタックを含んでいてもよい。たとえば、本発明に従う情報担体は、１０個または２０個の情報スタックを含んでいてもよいし、あるいは１００個までものまたはさらに多くの情報スタックを含んでいてもよい。たとえば、本発明に従う１つの情報担体であって、６個の情報スタックを含む情報担体が、図１ｂに示されている。
【００３２】
情報層は、ピットとランドとを含んでおり、各ピットは蛍光材料で満たされており、各ランドはエレクトロクロミック材料を含んでいる。たとえば、第１の情報層１１は、エレクトロクロミック材料を含むランド１１０と、蛍光材料を含むピット１１１とを含んでいる。
【００３３】
この情報担体は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ；読出専用メモリ）型情報担体である。すなわち、ユーザーは、この情報担体上に情報を記録することができない。情報は、製造工程中において記録され、消去は不可能である。そのような情報担体は、たとえば国際公開ＷＯ９８／５０９１４号に記載されているような従来型の技術によって製造される。
【００３４】
たとえば、複数の凸状部を含むスタンパーが、エレクトロクロミック材料を含む層にあてがわれる。その結果、この層の表面上に、スタンパーの凸状部に類似するパターンが形成される。その後、パターンが形成された層の表面上に、蛍光材料を含む層が積層される。蛍光材料を含むこの層は、パターンが形成された層に対して良好な接着性を有するように選択される。この層の一部は、パターンが形成された層のピット内へと入り込み、別の一部は、パターンが形成された層のランドの表面上に残る。この別の一部はその後、適当な溶剤によって除去される。こうして、エレクトロクロミック材料を含むランドと、蛍光材料で満たされたピットとを含む、第２の情報層１５が得られる。蛍光材料で満たされたこれらのピットが、第２の情報層１５上に記録された情報をなす蛍光セルである。その後、第２の情報層１５は、スペーサー層１４、第１のカウンター電極１３、第１の電解質層１２、およびエレクトロクロミック材料を含む層でコーティングされる。その後、複数の凸状部を含むスタンパーが、このエレクトロクロミック材料を含む層にあてがわれ、上記の処理が繰り返されて、エレクトロクロミック材料を含むランド１１０と、蛍光材料で満たされたピット１１１とを含む、第１の情報層１１が得られる。多数の情報スタックを含む情報担体を得るために、これらの処理をその後さらに繰り返してもよい。このような情報担体はまた、たとえば国際公開ＷＯ９８／５０９１４号に記載されているような、射出成形技術によって製造されてもよい。
【００３５】
この情報担体は、波長ｌ１を有する光ビームによって走査されることを意図されている。蛍光材料に加えて、第１の電解質層１２ならびに第２の電解質層１６、第１のカウンター電極１３ならびに第２のカウンター電極１７、およびスペーサー層１４は、光ビームと相互作用しないようにするため、波長ｌ１に対して透明であるように、または少なくともその波長ｌ１において非常に小さな吸収率を有するように選択されている。
【００３６】
第１の情報層１１および第２の情報層１５は、エレクトロクロミック材料を含んでいる。エレクトロクロミック材料とは、電子の取込みまたは放出の結果として変化し得る光学的特性を有する材料である。エレクトロクロミック材料は、当業者には知られている。たとえば、１９９５年に発行されたＰａｕｌ  Ｍ．Ｓ．  Ｍｏｎｋ他による刊行物「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｓｍ：  Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（エレクトロクロミズム：基礎および応用）」には、エレクトロクロミック材料の特性が記載されている。好ましくは、本発明に従う情報担体で使用されるエレクトロクロミック材料は、チオフェン誘導体である。このチオフェン誘導体の例としては、たとえばＰＥＤＴまたはＰＥＤＯＴとも呼ばれるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）が挙げられ、これについては、たとえば、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、２０００年、１２、第７号で発表された、Ｌ．  Ｂｅｒｔ  Ｇｏｅｎｅｎｄａａｌ他による、「Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）  ａｎｄ  Ｉｔｓ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ：  Ｐａｓｔ，  Ｐｒｅｓｅｎｔ  ａｎｄ  Ｆｕｔｕｒｅ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）およびその誘導体：現在、過去、未来）」に記載されている。
【００３７】
図１の例では、第１の情報層１１および第２の情報層１５のエレクトロクロミック材料は同一であり、還元状態と酸化状態とを有する。このエレクトロクロミック材料は、還元状態にあるときは波長ｌ１において高い吸収率および反射率を有し、酸化状態にあるときは波長ｌ１において低い吸収率および反射率を有するように選択されている。当然ながら、酸化状態にあるときに波長ｌ１において高い吸収率および反射率を有し、還元状態にあるときに波長ｌ１において低い吸収率および反射率を有するようなエレクトロクロミック材料を、代わりに用いてもよい。
【００３８】
第１の情報層１１から情報を読み出すためにこの第１の情報層１１が走査される際には、第１の情報層１１が第１のカウンター電極１３よりも高い電位となるようにして、電位差Ｖ１が、第１の情報層１１と第１のカウンター電極１３との間に加えられる。第１の情報層１１から第１のカウンター電極１３へと電流が流れる一方、電子は、第１のカウンター電極１３から第１の情報層１１へと移動させられる。電子は、第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料によって吸収され、エレクトロクロミック材料は還元状態となる。電気的中性のため、第１の電解質層１２からの陽イオンが第１の情報層１１によって吸収されるか、陰イオンが第１の情報層１１から追い出され、また、第１の電解質層１２からの陰イオンが第１のカウンター電極１３によって吸収されるか、陽イオンが第１のカウンター電極１３から追い出される。したがって、第１のカウンター電極は、イオンを受容および供給する電極である。電位差Ｖ１は、その電位差が加えられた際に、第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料の波長ｌ１における吸収率および反射率が、比較的高くなるように選択される。必要とされる電位差Ｖ１は、波長ｌ１、エレクトロクロミック材料、電解質、カウンター電極、およびオプションとして情報スタック内にあってもよい追加の電極に依存する。
【００３９】
いったん第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料の吸収率および反射率が高くされたら、その後、電位差は断絶されてもよい。実際、使用されるエレクトロクロミック材料は双安定性を示す。すなわち、電位差が加えられていない際には、エレクトロクロミック材料の光学的特性は持続する。
【００４０】
第１の情報層１１の吸収率および反射率が高くされているので、この第１の情報層１１は、この情報層上に集光された光ビームから、エネルギーを吸収する。この光ビームが第１の情報層１１のピット上に集光されると、吸収されたエネルギーは、このピットに含まれる蛍光材料によって、蛍光信号に変換される。その後、この蛍光信号は、従来型の技術を用いて検出される。こうして、第１の情報層１１から、情報が読み出される。かかる蛍光材料の例としては、キノリン、アクリジン、インドール、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−９−アセチルキノリジノ−［９，９ａ，１−ｇｈ］−クマリンや３−（２’−Ｎ−メチルベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリンといったクマリン誘導体、およびピロメテン誘導体が挙げられる。これらの蛍光材料は、そのまま適用されてもよいし、支持母材（たとえば高分子性の支持母材）内に分散されてもよい。また、オプションとして、錯形成、またはバインダーへの吸着の助けを借りてもよい。
【００４１】
情報スタックの電解質層は、その情報スタックの情報層およびカウンター電極にイオンを供給できるものであるべき、電解質を含んでいる。好ましくは、本発明に従う情報担体においては、固体またはエラストマーの高分子電解質が使用される。それらの電解質は、易イオン化基（ｉｏｎ−ｌａｂｉｌｅ  ｇｒｏｕｐ）を含む高分子、または溶解させられた塩（えん）を伴う高分子からなっている。溶解させられた塩を伴う高分子の例としては、塩素酸リチウム、トリフリック酸、またはリン酸等の塩を伴う、架橋結合ポリエーテル、酸化ポリエチレン、ポリビニルアルコール、またはポリメチルメタクリレートが挙げられる。
【００４２】
第１の情報層１１の情報の読出しが終了すると、第２の情報層が走査される。まず、第１の情報層１１と第１のカウンター電極１３との間に、電位差−Ｖ１（すなわち、Ｖ１と比較して逆電位差）が加えられて、第１の情報層１１が透明にされる。その結果、第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料は酸化状態となる。その酸化状態では、エレクトロクロミック材料は、波長ｌ１において、低い吸収率を有する。第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料は双安定性であるので、その後、電位差−Ｖ１が断絶されてもよい。その後、第２の情報層１５と第２のカウンター電極１７との間に電位差Ｖ２が加えられて、第２の情報層１５が吸収性とされる。この例では、第１の情報スタックと第２の情報スタックとは同一のエレクトロクロミック材料を含んでいるので、Ｖ２はＶ１に等しい。第１の情報層１１と第２の情報層１５とに異なるエレクトロクロミック材料が用いられている場合には、Ｖ２は、Ｖ１と異なる電位差となるかもしれない。使用されているエレクトロクロミック材料は双安定性であるので、いったん第２の情報層１５が吸収性とされた後は、電位差Ｖ２は断絶される。
【００４３】
いったん第２の情報層１５の吸収率が高くされると、第２の情報層１５は、この第２の情報層１５上に集光された光ビームからエネルギーを吸収できるようになる。光ビームが第２の情報層１５のピット上に集光されると、吸収されたエネルギーは、このピット内に含まれる蛍光材料によって、蛍光信号へと変換される。その後、この蛍光信号が検出され、そうして、第２の情報層１５から情報が読み出される。
【００４４】
いわゆるストークスシフトのため、蛍光信号は、波長ｌ２を有する。検出される蛍光信号が第１の情報層１１の蛍光材料によって乱されないように、蛍光材料は、波長ｌ２において透明であるように選択される。
【００４５】
上記に説明したように、第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料は波長ｌ１において透明とされているので、第１の情報層１１は、第２の情報層１５上に記録された情報の読出しを妨げない。したがって、第１の情報層１１を通過する波長ｌ１の光ビームは、第１の情報層１１のランドと相互作用せず、また、蛍光材料が波長ｌ１において透明であるように選択されているので、第１の情報層１１のピットとも相互作用しない。さらに、第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料は、波長ｌ２の蛍光信号と相互作用しないように、波長ｌ２において透明であるように選択されている。
【００４６】
以上の結果、１つのみの情報層を走査先とする一方、残りの情報層を、波長ｌ１およびｌ２において透明なものまたは低い吸収率を有するものとすることが可能となる。各情報スタックの情報層とカウンター電極との間に適当な電位差を加えることより、所望の層が走査先とされる。
【００４７】
図２ａは、本発明に従う第２のＲＯＭ型情報担体を示している。この図では、図１ａの参照番号と同一の参照番号は、同一の物を表している。この情報担体は、第１および第２の情報スタックを含んでいる。第１の情報スタックは、第１の電極２１と、第２の電極２２とを含んでいる。第２の情報スタックは、第３の電極２３と、第４の電極２４とを含んでいる。第１、第２、第３、および第４の電極２１から２４は、波長ｌ１およびｌ２において透明であるように選択されている。
【００４８】
第１の情報層１１および第２の情報層１５には、上記で説明したような従来型の技術によってパターンが形成されており、それらのピットは、蛍光材料で満たされている。電極２１から２４は、蒸着またはコーティングといった従来型の技術を用いた製造工程で積層される。
【００４９】
第１の情報層１１のエレクトロクロミック材料を、波長ｌ１において透明状態から吸収状態へと切り換えるため、第１の電極２１と第２の電極２２との間に、適当な電位差が加えられる。この電位差は、とりわけ、第１の電極２１および第２の電極２２の特性に依存する。第１の電極２１および第２の電極２２に使用され得る材料の例としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；インジウム・スズ酸化物）、ＰＰＶ（ポリ（フェニレンビニレン））、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））、およびその他のポリチオフェン誘導体が挙げられる。第１の情報層１１を、波長ｌ１において吸収状態から透明状態へと切り換えるためには、第１の電極２１と第２の電極２２との間に、逆電位差が加えられる。この説明は、第２の情報スタックについても当てはまる。
【００５０】
図２ｂは、本発明に従う第３のＲＯＭ型情報担体を示している。この情報担体は、第１の電極２１、第１の情報層２５、第１の電解質層１２、第１のカウンター電極１３、スペーサー層１４、第２の電極２２、第２の情報層２６、第２の電解質層１６、および第２のカウンター電極１７を含んでいる。第１の電極２１、第１の情報層２５、第１の電解質層１２、および第１のカウンター電極１３が、第１の情報スタックを形成し、第２の電極２２、第２の情報層２６、第２の電解質層１６、および第２のカウンター電極１７が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックは、スペーサー層１４によって隔てられている。
【００５１】
以下、図２ｂの情報担体を製造する製造工程の一例を説明する。まず、複数の凸状部を含むスタンパーが、第２の電解質層１６のような、電解質を含む層にあてがわれる。その結果、この第２の電解質層１６の表面上に、スタンパーの凸状部に類似するパターンが形成される。その後、蛍光材料とエレクトロクロミック材料とを含む層が、パターンが形成された電解質層の表面上に積層される。蛍光材料とエレクトロクロミック材料とを含むこの層は、パターンが形成された電解質層に対して良好な接着性を有するように選択される。この層の一部は、パターンが形成された第２の電解質層１６のピット内へと入り込み、別の一部は、パターンが形成された第２の電解質層１６のランドの表面上に残る。この別の一部はその後、適当な溶剤によって除去される。こうして、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料で満たされた第２の電解質層１６のピットに対応する、第２の情報層２６が得られる。蛍光材料およびエレクトロクロミック材料で満たされたこれらのピットが、第２の情報層２６上に記録された情報をなす蛍光セルである。その後、第２の情報層２６と第２の電解質層１６のランドとは、第２の電極２２、スペーサー層１４、第１のカウンター電極１３、および第１の電解質層１２でコーティングされる。その後、複数の凸状部を含むスタンパーが、第１の電解質層１２にあてがわれ、上記の処理が繰り返されて、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料で満たされた第１の電解質層１２のピットに対応する、第１の情報層２５が得られる。多数の情報スタックを含む情報担体を得るために、これらの処理をその後さらに繰り返してもよい。このような情報担体はまた、たとえば国際公開ＷＯ９８／５０９１４号に記載されているような、射出成形技術によって製造されてもよい。
【００５２】
蛍光材料とエレクトロクロミック材料とは、１つの層内において混合され、第１の電解質層１２および第２の電解質層１６のピット内に積層されてもよい。あるいは、同じ１つの材料を、蛍光・エレクトロクロミック材料として用いることも可能である。蛍光・エレクトロクロミック材料の例としては、アミノナフチルエテニルピリジニウム色素、ＲＨ色素、カルボシアニン誘導体、およびローダミン誘導体が挙げられる。
【００５３】
第１の情報層２５を走査するために、電位差Ｖ１が、第１の情報層２１と第１のカウンター電極１３との間に加えられる。第１の情報層２５のエレクトロクロミック材料によって電子が吸収され、そのエレクトロクロミック材料が還元状態となる。それにより、第１の情報層２５の吸収率および反射率が高くなる。そのため、波長ｌ１の光ビームが蛍光セル上に集光されると、蛍光信号が発生させられる。
【００５４】
その後、第１の電極２１と第１のカウンター電極１３との間に加えられる電位差−Ｖ１によって、第１の情報層１１が、波長ｌ１において透明にされる。また、第２の電極２２と第２のカウンター電極１７との間に電位差Ｖ１が加えられて、第２の情報層２６が吸収性とされる。
【００５５】
図２ｃは、本発明に従う第４のＲＯＭ型情報担体を示している。この情報担体は、第１の電極２１、第１の情報層２５、第１の電解質層１２、第１のカウンター電極１３、第２の電極２２、スペーサー層１４、第３の電極２３、第２の情報層２６、第２の電解質層１６、第２のカウンター電極１７、および第４の電極２４を含んでいる。第１の電極２１、第１の情報層２５、第１の電解質層１２、第１のカウンター電極１３、および第２の電極２２が、第１の情報スタックを形成し、第３の電極２３、第２の情報層２６、第２の電解質層１６、第２のカウンター電極１７、および第４の電極２４が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックは、スペーサー層１４によって隔てられている。
【００５６】
かかる情報担体は、図２ｂを参照しながら上記で説明した、本発明に従う第３のＲＯＭ型情報担体の製造に使用される製造工程と類似の技術を用いて製造される。
【００５７】
この情報担体では、第１の電極２１と第２の電極２２との間、および第３の電極２３と第４の電極２４との間に、それぞれ電位差が加えられる。
【００５８】
図３ａは、本発明に従う第５のＲＯＭ型情報担体を示している。この情報担体は、第１の電極３０１、第１の情報層３１、第１の電解質層３２、第１のカウンター電極３３、スペーサー層３４、第２の電極３０２、第２の情報層３５、第２の電解質層３６、および第２のカウンター電極３７を含んでいる。第１の電極３０１、第１の情報層３１、第１の電解質層３２、および第１のカウンター電極３３が、第１の情報スタックを形成し、第２の電極３０２、第２の情報層３５、第２の電解質層３６、および第２のカウンター電極３７が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックは、スペーサー層３４によって隔てられている。このような情報担体は、たとえば国際公開ＷＯ９８／５０９１４号に記載されているような、従来型の技術によって製造される。
【００５９】
たとえば、第２の電解質層３６の上に、フォトレジスト層が積層される。このフォトレジスト層が、フォトマスクを介して適切に露光され、情報が書き込まれるべき個所を除いて、このフォトレジスト層が分解される。その結果、フォトレジスト材料の小さなピンを含むパターン構造が、第２の電解質層３６の表面上に積層される。その後、このパターン構造は、蛍光材料とエレクトロクロミック材料とを含む溶液中に浸漬させられる。フォトレジスト材料としては、同一の材料であってもよい蛍光材料およびエレクトロクロミック材料を、吸収する性能のあるものが選択される。その後、フォトレジスト材料のピンの中に蛍光材料およびエレクトロクロミック材料がしみ込むと、蛍光セルを含む第２の情報層３５が得られる。その後、第２の情報層３５と第２の電解質層３６とが、第２の電極３０２、スペーサー層３４、第１のカウンター電極３３、第１の電解質層３２、およびフォトレジスト材料でコーティングされ、上記で説明した処理が繰り返されて、第１の情報層３１が得られる。多数の情報スタックを含む情報担体を得るために、これらの処理をその後さらに繰り返してもよい。
【００６０】
第１の情報層３１を走査するために、電位差Ｖ１が、第１の電極３０１と第１のカウンター電極３３との間に加えられる。第１の情報層３１のエレクトロクロミック材料によって電子が吸収され、エレクトロクロミック材料が還元状態となる。それにより、第１の情報層３１の吸収率が高くなる。波長ｌ１の光ビームが蛍光セル上に集光されると、それにより、蛍光信号が発生させられる。
【００６１】
その後、第１の電極３０１と第１のカウンター電極３３との間に電位差−Ｖ１が加えられて、第１の情報層３１が、波長ｌ１において透明にされる。その後、第２の電極３０２と第２のカウンター電極３７との間に加えられる電位差Ｖ１によって、第２の情報層３５が吸収性とされる。
【００６２】
図３ｂは、本発明に従う第６のＲＯＭ型情報担体を示している。この情報担体は、第１の情報層３１、第１の電解質層３２、第１のカウンター電極３３、スペーサー層３４、第２の情報層３５、第２の電解質層３６、および第２のカウンター電極３７を含んでいる。第１の情報層３１、第１の電解質層３２、および第１のカウンター電極３３が、第１の情報スタックを形成し、第２の情報層３５、第２の電解質層３６、および第２のカウンター電極３７が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックは、スペーサー層３４によって隔てられている。第１の情報層３１は、エレクトロクロミック材料を含む第１のエレクトロクロミック層３１２と、蛍光材料を含む蛍光セルを包含する第１の蛍光層３１１とを含んでいる。第２の情報層３５は、エレクトロクロミック材料を含む第２のエレクトロクロミック層３５２と、蛍光材料を含む蛍光セルを包含する第２の蛍光層３５１とを含んでいる。
【００６３】
以下、図３ｂの情報担体を製造する製造工程の一例を説明する。第２のエレクトロクロミック層３５２の上に、フォトレジスト層が積層される。このフォトレジスト層が、フォトマスクを介して適切に露光され、情報が書き込まれるべき個所を除いて、このフォトレジスト層が分解される。その結果、フォトレジスト材料の小さなピンを含むパターン構造が、第２のエレクトロクロミック層３５２の表面上に積層される。その後、このパターン構造は、蛍光材料を含む溶液の中に浸漬させられる。フォトレジスト材料としては、蛍光材料を吸収する性能のあるものが選択される。その後、フォトレジスト材料のピンの中に蛍光材料がしみ込むと、第２の蛍光層３５１が得られる。その後、第２の蛍光層３５１と第２のエレクトロクロミック層３５２とが、スペーサー層３４、第１のカウンター電極３３、第１の電解質層３２、第１のエレクトロクロミック層３１２、およびフォトレジスト材料でコーティングされ、上記で説明した処理が繰り返されて、第１の蛍光層３１１が得られる。多数の情報スタックを含む情報担体を得るために、これらの処理をその後さらに繰り返してもよい。
【００６４】
この情報担体では、第１のエレクトロクロミック層３１２と第１のカウンター電極３３との間、および第２のエレクトロクロミック層３５２と第２のカウンター電極３７との間に、それぞれ電位差が加えられる。
【００６５】
図４ａは、本発明の１つの有利な実施形態に従う第１のＲＯＭ型情報担体を示している。この情報担体は、第１の情報層４０１、第２の情報層４０３、ならびに第３の情報層４０５、および、第１の電解質層４０２ならびに第２の電解質層４０４を含んでいる。第１の情報層４０１、第１の電解質層４０２、および第２の情報層４０３が、第１の情報スタックを形成している。第２の情報層４０３、第２の電解質層４０４、および第３の情報層４０５が、第２の情報スタックを形成している。したがって、第１および第２の情報スタックは、２つの情報層と、２つのカウンター電極とを有する。
【００６６】
第１の情報層４０１、第２の情報層４０３、および第３の情報層４０５は、エレクトロクロミック材料を含むランドと、蛍光材料で満たされたピットとを含んでいる。この情報担体の製造工程は、図１の説明個所に記載された製造工程に類似している。
【００６７】
第１の情報スタック内では、第２の情報層４０３が、第１の情報層４０１に対するカウンター電極としての役割を果たし、第１の情報層４０１は、第２の情報層４０３に対するカウンター電極としての役割を果たす。実際、第１の情報層４０１および第２の情報層４０３は、エレクトロクロミック材料を含んでおり、したがってイオンを受容および供給する電極である。第２の情報スタック内では、第３の情報層４０５が、第２の情報層４０３に対するカウンター電極としての役割を果たし、第２の情報層４０３は、第３の情報層４０５に対するカウンター電極としての役割を果たす。
【００６８】
第１の情報層４０１を走査先とするためには、第１の情報層４０１と第２の情報層４０３との間に適当な電位差Ｖ１が加えられ、第１の情報層４０１が、波長ｌ１において吸収性とされる。その後、第２の情報層４０３を走査先とするため、第１の情報層４０１と第２の情報層４０３との間に加えられる逆電位差−Ｖ１によって、第１の情報層４０１は、波長ｌ１において透明とされる。その結果、第２の情報層４０３のエレクトロクロミック材料は還元され、したがって波長ｌ１において吸収性となる。こうして、第２の情報層４０３が走査先とされ、走査が可能となる。
【００６９】
第３の情報層４０５を走査先とするためには、第２の情報層４０３と第３の情報層４０５との間に適当な電位差Ｖ２が加えられる。情報層４０１、４０３、および４０５内のエレクトロクロミック材料は同一の材料であるため、この電位差Ｖ２は−Ｖ１に等しい。第３の情報層４０５のエレクトロクロミック材料は還元され、波長ｌ１において吸収性となる。また、第２の情報層４０３のエレクトロクロミック材料は酸化され、波長ｌ１において透明となる。その結果、第３の情報層４０５だけが波長ｌ１において吸収性となるため、第１の情報層４０１および第２の情報層４０３は、第３の情報層４０５の走査を妨げない。
【００７０】
図４ｂは、本発明の１つの有利な実施形態に従う第２のＲＯＭ型情報担体を示している。この情報担体は、第１の情報層４０１、第２の情報層４０３、第３の情報層４０５、ならびに第４の情報層４０７、第１のスペーサー層４０４ならびに第２のスペーサー層４０８、第１の電解質層４０２ならびに第２の電解質層４０６、および第１、第２、第３、ならびに第４の電極４１１から４１４を含んでいる。第１の電極４１１、第１の情報層４０１、第１の電解質層４０２、第２の情報層４０３、および第２の電極４１２が、第１の情報スタックを形成している。また、第３の電極４１３、第３の情報層４０５、第２の電解質層４０６、第４の情報層４０７、および第４の電極４１４が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックは、スペーサー層４０４によって隔てられている。
【００７１】
以下、図４ｂの情報担体を製造する製造工程の一例を説明する。まず、スタンパーが、第２のスペーサー層４０８にあてがわれる。その結果、この第２のスペーサー層４０８の表面上に、パターンが形成される。その後、パターンが形成された第２のスペーサー層４０８の上に、第４の電極４１４が積層される。その後、蛍光材料とエレクトロクロミック材料とを含む層が、パターンが形成された第４の電極４１４の表面上に積層される。この層の一部は、パターンが形成された第４の電極４１４のピット内へと入り込み、別の一部は、パターンが形成された第４の電極４１４のランドの表面上に残る。この別の一部はその後、適当な溶剤によって除去される。こうして、蛍光材料およびエレクトロクロミック材料で満たされた第４の電極４１４のピットに対応する、第４の情報層４０７が得られる。その後、第４の情報層４０７と第４の電極４１４のランドとは、第２の電解質層４０６でコーティングされる。この第２の電解質層４０６にもスタンパーによってパターンが形成され、そのパターンが形成された第２の電解質層４０６のピットがエレクトロクロミック材料および蛍光材料で満たされて、第３の情報層４０５が得られる。その後、この第３の情報層４０５と第２の電解質層４０６とは、第３の電極４１３および第１のスペーサー層４０４でコーティングされる。第１の情報層４０１および第２の情報層４０３を得るために、これらの処理が繰り返されてもよい。また、多数の情報スタックを含む情報担体を得るために、これらの処理をその後さらに繰り返してもよい。
【００７２】
第１の情報層４０１を走査先とするためには、第１の電極４１１と第２の電極４１２との間に適当な電位差Ｖ１が加えられ、情報層４０１が吸収性とされる。その後、第２の情報層４０３を走査先とするため、第１の電極４１１と第２の電極４１２との間に加えられる逆電位差−Ｖ１によって、第１の情報層４０１は透明とされる。その結果、第２の情報層４０３は、波長ｌ１において吸収性となる。こうして、第２の情報層４０３が走査先とされ、走査が可能となる。
【００７３】
その後、第３の情報層４０５を走査先とするためには、第３の情報層４０５の走査が第２の情報層４０３によって妨げられないように、第２の情報層４０３が透明とされなくてはならない。このことは、第１の電極４１１と第２の電極４１２との間に電位差Ｖ１を加えることによって行うことはできない。それは、第１の電極４１１と第２の電極４１２との間に電位差Ｖ１を加えたのでは、第１の情報層４０１が波長ｌ１において吸収性となり、第３の情報層４０５の走査を妨げるためである。そのため、第１の情報層４０１と第２の情報層４０３とが透明となるような、Ｖ１とは異なる電位差が、第１の電極４１１と第２の電極４１２との間に加えられる。たとえば「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｓｍ：  Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ（エレクトロクロミズム：基礎および応用）」の第１４５頁で説明されているように、特定のエレクトロクロミック材料の吸収率は印加される電位差に依存するので、上記のように第１の情報層４０１と第２の情報層４０３とを透明とする電位差を加えることは可能である。たとえば、Ｖ１／２の電位差が加えられ得る。第１の情報層４０１と第２の情報層４０３とを透明とするために加えられるべき電位差は、とりわけ、使用されているエレクトロクロミック材料に依存する。
【００７４】
その後、第３の電極４１３と第４の電極４１４との間に加えられる電位差Ｖ２によって、第３の情報層４０５が走査先とされる。この例では、各情報層内で使用されているエレクトロクロミック材料は同一の材料であるので、Ｖ２はＶ１に等しい。その後、第４の情報層４０７を走査先とするため、第３の電極４１３と第４の電極４１４との間に逆電位差−Ｖ２が加えられる。
【００７５】
図４ｃは、本発明の１つの有利な実施形態に従う第３のＲＯＭ型情報担体を示している。
【００７６】
この情報担体は、第１の情報層４０１、第２の情報層４０３、ならびに第３の情報層４０５、第１の電解質層４０２ならびに第２の電解質層４０４、および第１、第２、第３、第４、第５、ならびに第６の電極４２１から４２６を含んでいる。第１の電極４２１、第１の情報層４０１、第１の電解質層４０２、第２の情報層４０３、および第４の電極４２４が、第１の情報スタックを形成している。また、第３の電極４２３、第２の情報層４０３、第２の電解質層４０４、第３の情報層４０５、および第６の電極４２６が、第２の情報スタックを形成している。この情報担体では、６つの電極４２１から４２６は多孔質であり、そのことは、電解質層４０２および４０４由来のイオンが、これらの電極４２１から４２６を通過できることを意味する。この情報担体の製造工程は、図１の説明個所で説明した製造工程と類似している。
【００７７】
第１の情報層４０１を走査先とするためには、第１の電極４２１と第４の電極４２４との間に適当な電位差Ｖ１が加えられて、第１の情報層４０１が吸収性とされる。第２の電極４２２および第３の電極４２３は多孔質であるので、電気化学工程が行われ得るように、第１の情報層４０１と第２の情報層４０３との間でイオンの流れが可能である。
【００７８】
その後、第２の情報層４０３を走査先とするため、第１の電極４２１と第４の電極４２４との間に加えられる逆電位差−Ｖ１によって、第１の情報層が透明とされる。その結果、第２の情報層４０３のエレクトロクロミック材料は還元状態となり、したがって波長ｌ１において吸収性となる。こうして、第２の情報層４０３が走査先とされ、走査が可能となる。
【００７９】
第３の情報層４０５を走査先とするためには、第３の電極４２３と第６の電極４２６との間に電位差Ｖ２が加えられる。情報層４０１、４０３、および４０５内のエレクトロクロミック材料は同一の材料であるため、この電位差Ｖ２は−Ｖ１に等しい。第３の情報層４０５のエレクトロクロミック材料は還元され、波長ｌ１において吸収性となる。また、第２の情報層４０３のエレクトロクロミック材料は酸化され、波長ｌ１において透明となる。その結果、第３の情報層４０５だけが波長ｌ１において吸収性となるため、第１の情報層４０１および第２の情報層４０３は、第３の情報層４０５の走査を妨げない。
【００８０】
図５は、本発明に従う１つのＷＯＲＭ型（Ｗｒｉｔｅ  Ｏｎｃｅ  Ｒｅａｄ  Ｍａｎｙ；追記型）情報担体を示している。この情報担体は、第１の情報層５１、第１の電解質層５２、第１のカウンター電極５３、スペーサー層５４、第２の情報層５５、第２の電解質層５６、および第２のカウンター電極５７を含んでいる。第１の情報層５１、第１の電解質層５２、および第１のカウンター電極５３が、第１の情報スタックを形成し、第２の情報層５５、第２の電解質層５６、および第２のカウンター電極５７が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックは、スペーサー層５４によって隔てられている。
【００８１】
第１の情報層５１および第２の情報層５５は、同一の材料であってもよいエレクトロクロミック材料と蛍光材料とを含んでいる。
【００８２】
第１の実施形態では、第１の情報層５１および第２の情報層５５は、電子の取込みまたは放出を行う性能を有するエレクトロクロミック材料を含み、その性能は、波長ｌ１の光ビームによって局所的に低減させられ得るものである。電子の取込みまたは放出を行うエレクトロクロミック材料の性能を局所的に低減させるためには、比較的高いパワーの光ビームが必要とされる。かかる高いパワーが材料内に吸収され、その材料特性を変化させる。この材料特性の変化は、たとえば、溶融、アニーリング、光化学反応、熱損傷または劣化によりもたらされる。
【００８３】
この比較的高いパワーは、この情報担体上への情報の書込みの際に用いられ、一方、読出しの際には、より小さなパワーが用いられる。後者のより小さなパワーは、電子の取込みまたは放出を行うエレクトロクロミック材料の性能を低減させることはできない。
【００８４】
第１の情報層５１上に情報を書き込むためには、電子の取込みまたは放出を行うエレクトロクロミック材料の性能を、マーク書込みのために局所的に低減させるべく、比較的高いパワーを有する光ビームが、第１の情報層５１上に集光される。図５では、電子の取込みまたは放出を行うエレクトロクロミック材料の性能が低減させられたマーク部分が、点線で表されている。光ビームのパワーを変化させるか、光ビームのマーク上への集光時間を変化させることによって、情報層内におけるマークの深さを選択することが可能である。異なる複数のマーク深さを有するということは、マルチレベル記録を可能とする。
【００８５】
第２の情報層５５上に情報を書き込むためには、電子の取込みまたは放出を行うエレクトロクロミック材料の性能を、マーク書込みのために局所的に低減させるべく、比較的高いパワーを有する光ビームが、第２の情報層５５上に集光される。
【００８６】
情報が書き込まれるべき情報層上に比較的高いパワーの光ビームを集光させる前に、その情報層が、吸収性とされてもよい。このことは、比較的高いパワーの光ビームの吸収率を向上させ、電子の取込みまたは放出を行うエレクトロクロミック材料の性能の低減幅を増大させる。
【００８７】
第１の情報層５１から情報を読み出すためには、第１の情報層５１と第１のカウンター電極５３との間に適当な電圧Ｖ１が加えられて、この第１の情報層５１が、波長ｌ１において吸収性とされる。この第１の情報層５１は、マークが書き込まれている部分を除いて吸収性となる。これは、これらのマークにおける電子の取込みまたは放出を行う性能が、これらマークのエレクトロクロミック材料の還元を可能とするには低すぎるためである。したがって、光ビームがマーク上に集光されているときには蛍光信号が発生させられず、一方、光ビームが非マーク領域上に集光されると、蛍光信号が発生させられる。この特性が、第１の情報層５１から情報を読み出すために利用される。
【００８８】
第２の情報層５５から情報を読み出すためには、第１の情報層５１と第１のカウンター電極５３との間に加えられる逆電圧−Ｖ１によって、第１の情報層５１が、波長ｌ１において透明とされる。それにより、マークを含めて第１の情報層５１全体が、波長ｌ１において透明とされる。したがって、第１の情報層５１は、第２の情報層５５の走査を妨げない。その後、第２の情報層５５と第２のカウンター電極５７との間に加えられる適当な電圧Ｖ２（Ｖ１に等しい）によって、第２の情報層５５が、波長ｌ１において吸収性とされる。この第２の情報層５５は、マークが書き込まれている部分を除いて吸収性となる。こうして、第２の情報層５５からの情報の読出しが可能となる。
【００８９】
第２の実施形態では、第１の情報層５１および第２の情報層５５は、蛍光により発光する性能を有する蛍光材料を含み、その性能は、波長ｌ１の光ビームによって局所的に低減させられ得るものである。蛍光により発光する性能を局所的に低減させるためには、比較的高いパワーの光ビームが必要とされる。この比較的高いパワーは、この情報担体上への情報の書込みの際に用いられ、一方、読出しの際には、より低いパワーが用いられる。後者のより低いパワーは、蛍光により発光する蛍光材料の性能を低減させることはできない。
【００９０】
第１の情報層５１上に情報を書き込むためには、蛍光により発光する蛍光材料の性能を、マーク書込みのために局所的に低減させるべく、比較的高いパワーを有する光ビームが、第１の情報層５１上に集光される。第２の情報層５５上への情報の書込みにも、同一の処理が当てはまる。
【００９１】
情報が書き込まれるべき情報層上に比較的高いパワーの光ビームを集光させる前に、その情報層が、吸収性とされてもよい。このことは、比較的高いパワーの光ビームの吸収率を向上させ、蛍光により発光する蛍光材料の性能の低減幅を増大させる。
【００９２】
第１の情報層５１から情報を読み出すためには、第１の情報層５１と第１のカウンター電極５３との間に適当な電圧Ｖ１が加えられて、この第１の情報層５１が、波長ｌ１において吸収性とされる。この第１の情報層５１は吸収性となるが、蛍光信号は、光ビームが非マーク領域上に集光されているときにのみ発生させられる。この特性が、第１の情報層５１から情報を読み出すために利用される。
【００９３】
重要な点として、第１の情報層５１および第２の情報層５５は、波長ｌ１の光ビームによって局所的に低減させられ得る電子の取込みまたは放出を行う性能を有するエレクトロクロミック材料と、波長ｌ１の光ビームによって局所的に低減させられ得る蛍光により発光する性能を有する蛍光材料とを含んでいてもよい点に留意されたい。書込みの際には、電子の取込みまたは放出を行うエレクトロクロミック材料の性能と、蛍光により発光する蛍光材料の性能とを、局所的に低減させるため、比較的高いパワーを有する光ビームが用いられる。
【００９４】
また、やはり重要な点として、波長ｌ１の光ビームによって局所的に低減させられ得る電子の取込みまたは放出を行う性能を有するエレクトロクロミック材料、および／または波長ｌ１の光ビームによって局所的に低減させられ得る蛍光により発光する性能を有する蛍光材料を伴う情報層が、図２ａから２ｃを参照して説明したような、追加の電極と共に用いられてもよい点にも留意されたい。さらに、かかる情報層は、図４ａから４ｃを参照して説明したような、ある情報層が別の情報層に対するカウンター電極としての役割を果たす情報担体内において使用されてもよい点にも留意されたい。
【００９５】
図６ａは、本発明に従う第１のＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ；書換可能）型情報担体を示している。この情報担体は、第１の情報層６１、第１の電解質層６２、第１のカウンター電極６３、スペーサー層６４、第２の情報層６５、第２の電解質層６６、および第２のカウンター電極６７を含んでいる。第１の情報層６１、第１の電解質層６２、および第１のカウンター電極６３が、第１の情報スタックを形成し、第２の情報層６５、第２の電解質層６６、および第２のカウンター電極６７が、第２の情報スタックを形成している。これら２つの情報スタックは、スペーサー層６４によって隔てられている。
【００９６】
第１の情報層６１および第２の情報層６５は、同一の材料であってもよい蛍光材料とエレクトロクロミック材料とを含んでいる。
【００９７】
第１の電解質層６２および第２の電解質層６６は、温度に依存する移動度の閾値を有している。このことは、この閾値より下では、これらの電解質層内におけるイオンの移動度が低い一方、この閾値より上では、イオンの移動度が高いことを意味する。そのような電解質層の例としては、適当なガラス転移を有する高分子母材、温度に依存する適当な凝結−自由状態間平衡を示す非共有結合凝結体、および比較的強い温度依存性の粘性を有する高分子母材が挙げられる。
【００９８】
第１の情報層６１上にマークを書き込むためには、このマーク上に、光ビームが集光される。すると、電解質層のこのマーク下の部分が加熱され、電解質層のこのマーク下の部分の温度が、移動度の閾値を超える。第１の情報層６１と第１のカウンター電極６３との間には、適当な電位差Ｖ１が加えられる。光ビームが集光されていない個所ではイオンの移動度が低いので、エレクトロクロミック工程は、イオンの移動度が高い個所、すなわちマークが書き込まれるべき個所においてのみ生じる。その結果、第１の情報層６１の光ビームが集光されている個所のみが、波長ｌ１において吸収性となり、この光ビームが集光されている個所にマークが書き込まれる。その後、第１の情報層６１上の、別のマークが書き込まれるべき個所に、光ビームが集光される。エレクトロクロミック材料は双安定性であるので、電位差Ｖ１が断絶されると、書き込まれたマークは、波長ｌ１において吸収性のまま残る。第２の情報層６５上へのマークの書込みにも、同じ処理が繰り返される。
【００９９】
電解質層は、温度に依存する移動度の閾値よりも低い分解温度を有するように選択される。その場合、情報層は書込中において劣化しない。このことは、書込処理が可逆的であることを意味する。
【０１００】
第１の情報層６１から情報を読み出すためには、この第１の情報層６１上に、光ビームが集光される。蛍光信号は、第１の情報層６１の波長ｌ１において吸収性である個所、すなわちマークが書き込まれている個所においてのみ発生される。この特性が、第１の情報層６１から情報を読み出すのに利用される。マークは、何ら電位差が加えられなくても吸収性のままであるので、第１の情報層６１と第１のカウンター電極６３との間に電位差を加える必要はない。第２の情報層６５からの情報の読出しにも、同じ処理が繰り返される。
【０１０１】
この情報担体の情報層上に書き込まれた情報は、消去が可能であり、また、かかる情報層上への情報の再書込みも可能である。第１の情報層６１上の情報を消去するためには、この第１の情報層６１が、比較的高いパワーを有する光ビームで走査される。第１の電解質層６２が加熱され、この第１の電解質層６２の温度が、移動度の閾値を超える。第１の情報層６１と第１のカウンター電極６３との間には、電位差−Ｖ１が加えられる。その結果、書き込まれたマークのエレクトロクロミック材料が酸化し、したがって透明となる。こうして、第１の情報層６１の全体が透明となり、上記で説明したように、この第１の情報層６１上へのマークの再書込みが可能となる。第２の情報層６５上に書き込まれた情報の消去にも、同じ処理が繰り返される。
【０１０２】
ここで、重要なこととして、図６ａの情報担体で、ＷＯＲＭ型情報担体を設計することも可能である点に留意されたい。このＷＯＲＭ型情報担体は、たとえば、非可逆的遷移を示すエレクトロクロミック材料、すなわちいったん酸化されると還元することが不可能な（またはその逆の）エレクトロクロミック材料を用いて設計される。非可逆的遷移を示すエレクトロクロミック材料の例としては、メチレンレッド、メチレンオレンジ、およびエリオグラウシンが挙げられる。また、書き込まれたデータを消去できないように、ユーザーが逆電位差を印加するのを防止することも可能である。かかる制限条件は、たとえば、情報担体のいわゆるリードイン領域内に含めることができる。
【０１０３】
上記の例では、第１の情報層６１は、光ビームと相互作用する吸収性のマークを含むので、第２の情報層６５の読出しを妨げる。実際には、情報層上に書き込まれた情報の読出しを可能とするためには、マークの吸収率は、波長ｌ１の光ビームからエネルギーを吸収できるように、比較的高くなくてはならない。この吸収されたエネルギーは、その後、蛍光信号に変換される。たとえば、書き込まれたマークには、２０％の吸収率が必要とされ得る。充填比が０．２５であるとすると、このことから、情報層の吸収率として約５％が導かれる。充填比とは、マークと非マーク面積との間の比を表す。情報担体が多数の情報層を含む場合には、最も深い位置にある情報層の読出しは、それら最も深い位置にある情報層の上方に配された情報層の存在により、妨げられる。そのため、この場合には、層の数は約２０層に制限される。
【０１０４】
かかるＲＷ型情報担体の層の数を増やすためには、情報層は、光ビームの波長ｌ１において温度に依存する光学的特性を有する、サーモクロミック材料をさらに含むものとされる。
【０１０５】
この場合、情報は上記で説明したようにして書き込まれるが、エレクトロクロミック材料および電位差は、書き込まれたマークの吸収率が比較的低くなるように（たとえば２％となるように）選択される。その程度の吸収率は、蛍光信号を発生させ得る吸収率ではないが、以下に説明するように、サーモクロミック材料の存在が、蛍光信号の発生を助ける。
【０１０６】
第１の情報層６１から情報を読み出すためには、この第１の情報層６１上に光ビームが集光される。書き込まれているマークはゼロでない吸収率を有するので、光ビームは吸収され、第１の情報層６１に書き込まれているマークが加熱される。書き込まれたマークの温度は、それを超えると波長ｌ１におけるサーモクロミック材料の吸収率が比較的高くなるような閾値に到達する。したがって、書き込まれたマークの吸収率は、蛍光信号を発生させるのに十分高い吸収率となる。第２の情報層６５からの情報の読出しにも、同じ処理が繰り返される。第２の情報層からの情報の読出しの間は、光ビームは、第２の情報層６５上に集光される。したがって、第１の情報層６１に書き込まれたマークは加熱されず、それらのマークの吸収率は、比較的低いままに保たれる。結果として、情報層がサーモクロミック材料を含む場合には、第２の情報層６５の読出しが第１の情報層６１によって妨げられる度合いは、ずっと低くなる。したがって、サーモクロミック材料を用いることにより、情報層の数を増やすことが可能になる。
【０１０７】
サーモクロミック材料は、情報層内のエレクトロクロミック材料および蛍光材料と混合されてもよい。あるいは、エレクトロクロミック材料と蛍光材料とを含む層に隣接した、サーモクロミック材料を含む層を、各情報スタックに追加することも可能である。この場合、情報層は、エレクトロクロミック材料および蛍光材料を含む層と、サーモクロミック材料を含む層との組合せとなる。
【０１０８】
図６ｂは、本発明に従う第２のＲＷ型情報担体を示している。この図では、図６ａの参照番号と同一の参照番号は、同一の物を表している。この情報担体は、第１の光導電層６８、第１の作用電極６００、第２の光導電層６９、および第２の作用電極６０１をさらに含んでいる。第１の作用電極６００および第１の光導電層６８は、第１の情報スタックに属し、第２の作用電極６０１および第２の光導電層６９は、第２の情報スタックに属する。第１の作用電極６００および第２の作用電極６０１は、波長ｌにおいて透明であるように選択される。
【０１０９】
光導電層は、光ビームの波長ｌ１で照らされた際に、その情報スタックの情報層と作用電極との間で、電子の移動を可能とする。
【０１１０】
図６ａの情報担体では、マークの書込みは、比較的長い時間に亘って、そのマーク上に光ビームを集光させておくことを必要とする。実際、エレクトロクロミック工程は、たとえば数ミリ秒といった、ある程度の時間を必要とする。この比較的長い時間の間に、光ビームによって生成された熱が電解質層内に拡散し、所望の面積よりも大きな面積に亘って電解質層のイオンの移動度が増大させられるので、所望の大きさよりも大きなマークがもたらされる可能性がある。その結果、比較的大きなマークのみが書込可能となり、そのことは、情報層ごとのデータ容量を比較的低い容量としてしまう。
【０１１１】
この問題を解決するため、各情報スタックは、波長ｌ１で照らされたときにのみ、その情報スタックの情報層と作用電極との間での電子の移動を可能とする、光導電層を含むものとされる。
【０１１２】
第１の情報層６１上にマークを書き込むためには、このマーク上に光ビームが集光させられる。その結果、このマーク上の部分のみが、波長ｌ１で照らされる。したがって、エレクトロクロミック工程は、このマーク内においてのみ生じる。これは、このマーク内においてのみ、電子の吸収が可能とされるためである。電解質層のこのマーク下の部分が加熱され、電解質層のこのマーク下の部分の温度が、移動度の閾値を超える。第１の作用電極６００と第１のカウンター電極６３との間には、適当な電位差Ｖ１が加えられる。その結果、第１の情報層６１の光ビームが集光されている個所のみが吸収性となり、この光ビームが集光されている個所に、マークが書き込まれる。第２の情報層６５上への情報の書込みにも、同じ処理が繰り返される。
【０１１３】
図７は、本発明に従う１つの光学装置を示している。かかる光学装置は、光ビーム７０２を発生させる放射源７０１と、コリメータレンズ７０３と、ビームスプリッタ７０４と、対物レンズ７０５と、サーボレンズ７０６と、検出手段７０７と、測定手段７０８と、コントローラ７０９とを含んでいる。この光学装置は、情報担体７１０の走査用に意図されたものである。情報担体７１０は、２つの情報スタック７１１および７１２を含んでおり、それら情報スタックの各々は、少なくとも１つの情報層を含んでいる。
【０１１４】
書込動作であっても読出動作であってもよい走査動作の間、情報担体７１０は、放射源７０１によって発生させられた光ビーム７０２で走査される。コリメータレンズ７０３および対物レンズ７０５が、情報担体７１０の情報層上に、光ビーム７０２を集光させる。このコリメータレンズ７０３および対物レンズ７０５は、集光手段である。走査動作の間、情報層上における光ビーム７０２の位置決め誤差に対応する、焦点誤差信号が検出されてもよい。この焦点誤差信号を用いて、光ビーム７０２の焦点誤差を補償するように、対物レンズ７０５の光軸方向位置を修正することができる。コントローラ７０９に信号が送られ、このコントローラ７０９が、対物レンズ７０５を光軸方向に動かすため、アクチュエータを駆動させる。
【０１１５】
この誤差信号ならびにその他の誤差信号、および情報層上に書き込まれたデータは、検出手段７０７によって検出される。情報の読出時において、情報担体７１０の情報層上に光ビーム７０２が集光されると、蛍光により光が発せられる。この蛍光により発せられた光の一部は、対物レンズ７０５に到達し、平行ビームに変換され、ビームスプリッタ７０４を経由してサーボレンズ７０６に到達する。この平行ビームはその後、検出手段７０７に到達する。この検出手段７０７は、走査先とされている層から来る蛍光信号を、走査先とされていない層から来る蛍光信号から分離するための手段を備えていてもよい。たとえば、走査先とされていない層から来る蛍光信号を空間的に遮光するために、フォトダイオードの前面側に、共焦点ピンホールが配されてもよい。しかしながら、本発明に従う情報担体内において蛍光による光を発するのは、走査先とされている層のみであるので、本発明に従う光走査装置においては、走査先とされている層から来る蛍光信号を、走査先とされていない層から来る蛍光信号から分離するための上記のような手段は、通常は必要ではない。
【０１１６】
放射源７０１、コリメータレンズ７０３、ビームスプリッタ７０４、対物レンズ７０５、サーボレンズ７０６、検出手段７０７、測定手段７０８、およびコントローラ７０９は、光ピックアップユニットを形成する。この光ピックアップユニットは、情報担体７１０全体を走査できるように、回転および並進することができる。
【０１１７】
この光学装置はさらに、情報担体７１０を受けとめるためのクランパー７２０を備えている。このクランパー７２０は、接触子７２１から７２４を含んでいる。これらの接触子７２１から７２４は、情報担体７１０がこの光学装置内に配された際に、１つのスタックの情報層とカウンター電極との間に電位差を加えることを可能とするように設計されている。この例では、情報担体７１０が光学装置内に配されているとき、第１の接触子７２１は、第１の情報スタック７１１の情報層と電気的に接触状態にあり、第２の接触子７２２は、第１の情報スタック７１１のカウンター電極と電気的に接触状態にあり、第３の接触子７２３は、第２の情報スタック７１２の情報層と電気的に接触状態にあり、第４の接触子７２４は、第２の情報スタック７１２のカウンター電極と電気的に接触状態にある。そして、接触子間に、電位差が加えられる。たとえば、第１の情報スタック７１１の情報層を波長ｌ１において吸収性とするためには、第１の接触子７２１と第２の接触子７２２との間に、適当な電位差が加えられる。
【０１１８】
なお、各請求項中のいずれの参照符号も、その請求項を限定するものと解釈されるべきものではない。「含む」ならびに「備える」との動詞およびそれらの活用形の使用が、請求項に規定された以外の他の要素の存在を排除するものでないことは、明らかである。ある要素の前に置かれた「１つの」との語は、そのような要素が複数存在することを排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１ａ】本発明に従う第１のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図１ｂ】本発明に従う第１のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図２ａ】本発明に従う第２のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図２ｂ】本発明に従う第３のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図２ｃ】本発明に従う第４のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図３ａ】本発明に従う第５のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図３ｂ】本発明に従う第６のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図４ａ】本発明の１つの有利な実施形態に従う第１のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図４ｂ】本発明の１つの有利な実施形態に従う第２のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図４ｃ】本発明の１つの有利な実施形態に従う第３のＲＯＭ型情報担体を示した図
【図５】本発明に従う１つのＷＯＲＭ型情報担体を示した図
【図６ａ】本発明に従う第１のＲＷ型情報担体を示した図
【図６ｂ】本発明に従う第２のＲＷ型情報担体を示した図
【図７】本発明に従う１つの光学装置を示した図
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【図５】
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【図７】
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【国際調査報告】
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