JP2002074665A - 情報記録方法 - Google Patents
情報記録方法Info
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
に光照射して、表面に凹凸パターンを形成させて情報記
録を行う際に、凹凸の形成速度を高速化することを目的
とする。 【解決手段】 アゾベンゼン構造を含む高分子化合物
の薄膜表面の特定領域(2)に書き込み光(1)を照射
して情報記録用凹凸パターンを形成させるに当り、前記
特定領域(2)を含むより広い領域(4)にバイアス光
(3)を同時に照射する。
Description
を含む高分子化合物の薄膜表面に、特定波長の光を照射
して凹凸パターンを形成させ、情報記録を行う方法の改
良に関するものである。
薄膜表面にその高分子化合物の吸収帯に相当する波長の
光、例えばアルゴンレーザーのような515〜458n
mの波長の光を照射すると、レーザービームの幾何形状
と偏光状態に応じた高分子鎖の移動が起り、表面に凹凸
パターンが形成されることが知られている[「アプライ
ド・フィジックス・レターズ(Appl.Phys.L
ett.),第66巻(1995年),第136〜13
8ページ、同誌第66巻(1995年),第1166〜
1168ページ]。
子化合物の薄膜に対し、光のパターンを照射することに
よって、その表面部分が光の強弱に感応し、光の強い部
分から弱い部分へと分子が移動する結果、凹凸が形成さ
れることによる。そして、このようにして形成された表
面の凹凸は、さらに波長の異なる光を照射するか、ある
いは加熱によって消去が可能であるため、現像過程不要
の書き換え可能なホログラムや光回折格子の可逆的形
成、ビームの形状と偏光状態を正確に記録再生できる性
質を利用して、高密度光情報記録方法などへの応用がは
かられている。
00nm程度の凹凸の書き込みを行うには、数分ないし
数10分間という長時間にわたって光照射を継続する必
要があり、これが高速性を要求される情報記録方法とし
て実用化するための大きな障害となっていた。
事情のもとで、アゾベンゼン構造を含む高分子化合物の
薄膜に光照射して、表面に凹凸パターンを形成させて情
報記録を行う際に、凹凸の形成速度を高速化することを
目的としてなされたものである。
ゼン構造を含む高分子化合物の薄膜表面に、凹凸パター
ンを形成させるための書き込み光を照射すると同時に、
書き込み光とほぼ同じ波長のバイアス光を、書き込み光
の照射領域を包含する広い領域に照射した場合に、意外
にも凹凸形成速度が5倍以上加速されることを見出し、
この知見に基づいて本発明をなすに至った。
含む高分子化合物の薄膜表面の特定領域に書き込み光を
照射して情報記録用凹凸パターンを形成させるに当り、
前記特定領域を含むより広い領域にバイアス光を同時に
照射することを特徴とする情報記録方法を提供するもの
である。
しては、アゾベンゼン構造を、その分子構造中に有する
高分子化合物が用いられる。上記のアゾベンゼン構造
は、一般式
価の置換基、X及びYは単結合若しくは高分子鎖を形成
する他の構成単位、m及びnは1以上の整数である)で
表わされる化合物のように主鎖構造中に含まれていても
よいし、また、一般式
ち、XとYはその末端同士が連結して環状構造を形成し
ていてもよく、R3は電子吸引性基である)で表わされ
る化合物のように側鎖として含まれていてもよい。
供与性基R1と電子吸引性基R2又はR3は、シス−トラ
ンスの光異性化を促進し、結果として凹凸パターンの書
き込み速度を加速する役割を果たしている。前記電子供
与性基R1としては、例えば、アミノ基、アルキルアミ
ノ基、アルコキシル基、エーテル基などから水素原子1
個を除いた残基が挙げられる。電子吸引性をもつ二価の
置換基R2としては、例えば、ジシアノエチレン基、ト
リシアノエチレン基、カルボニル基、カルボニルオキシ
基、カルボニルメチレン基、スルホン基などが挙げられ
る。また、電子吸引性基R3としては、ハロゲン原子
(F、Cl、Br、I)、シアノ基、ニトロ基、カルボ
キシル基、アシル基、スルホニル基、ジシアノビニル
基、トリシアノビニル基などが挙げられる。
必要とされる官能基ではないが、化合物の熱的、機械的
耐久性や溶媒溶解性などの材料特性を適切に与えるため
に用いられる。Xとしては、例えば、アクリル酸、メタ
クリル酸、スチレン、ビニルアルコール、酢酸ビニル、
ビニルオキシカルボン酸、クロトン酸、アルケン、シク
ロアルケン、ビシクロアルケン、マレイミド、イソプロ
ペニルベンゼン、フマル酸、ビニルカルバゾール、ブタ
ジエン、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルア
ルキルケトンなどの単量体から誘導される単位又はモノ
(若しくはジ)ヒドロキシフェニレン基、イミド基、ジ
カルボニル基などを挙げることができ、Yとしては、例
えばアクリル酸、メタクリル酸、スチレン、ビニルアル
コール、酢酸ビニル、ビニルオキシカルボン酸、クロト
ン酸、アルケン、シクロアルケン、ビシクロアルケン、
マレイミド、イソプロペニルベンゼン、フマル酸、ビニ
ルカルバゾール、ブタジエン、アクリルアミド、メタク
リルアミド、ビニルアルキルケトンなどの単量体から誘
導された単体又はモノ(若しくはジ)ヒドロキシフェニ
レン基、アルキレン基、イミド基、ジカルボニル基、ア
ルキリデン基などを挙げることができる。
の数平均分子量としては、1000ないし100万の範
囲、好ましくは3000ないし10万の範囲で選ばれ
る。
な溶媒、例えばクロロホルム、ジクロロメタン、シクロ
ヘキサノン、テトラヒドロフランなどに、通常高分子化
合物を1〜30質量%、好ましくは3〜10質量%の濃
度で溶解した溶液を用いてスピンコート法、あるいはキ
ャスト法により成膜する。スピンコート法による場合、
通常100〜5000回転/分、好ましくは500〜2
000回転/分で10〜500秒間回転することによっ
て高分子化合物薄膜を形成させる。薄膜の膜厚は10n
m〜1mm、好ましくは300nm〜10μmである。
その膜厚が前記範囲よりも大きくなると表面にゆがみや
ひび割れが発生しやすくなり、またその膜厚が前記範囲
よりも小さくなると、基板の拘束の影響が顕著に現れる
ため、凹凸パターンの形成が困難になる。なお、本発明
においては、後の工程にて光を照射する都合上、平滑で
可視光領域において透明性を有する基板上に高分子化合
物薄膜を形成することが望ましい。例えば、ガラス、石
英などが挙げられる。
する。図1は、本発明方法における照射の状態を説明す
るための模式図であり、書き込み光1により凹凸形成領
域2に照射すると同時に、バイアス光3によって、凹凸
形成領域2を包含するより広い領域4に照射する状態を
示す。バイアス光には均一光又は干渉縞光を用いる。図
2は、バイアス光として均一光を用いた場合に、この際
の書き込み光1とバイアス光3の強度の重なり状態を示
すグラフである。バイアス光として干渉縞パターンの光
を照射すると、凹凸の形成速度が速くなるので好まし
い。
て光を照射する光学系としては、従来CDやDVDに用
いられているピット形成装置又は近接場光学顕微鏡を使
用することができる。図3は、このような光学系の1例
を示す説明図で、光源5から出力されたレーザービーム
6は、ハーフミラー7により書き込み用ビームライン6
aとバイアス用ビームライン6bに分割され、前者は波
長板8a、コリメート用レンズ9、集光用レンズ10を
通って、高分子化合物薄膜11に照射され、後者は波長
板8b及びフィルタ12を通って強度を調節したのち、
再び書き込み用ビームラインと合流し、高分子化合物薄
膜11に照射される。
長帯に合わせて選ばれるが、250〜550nmの波長
の光を発振するものが好ましい。このような光源のう
ち、連続光源としては、重水素ランプ、キセノンラン
プ、ハロゲンランプ、タングステンランプなどがあり、
水銀ランプ、ホローカソードランプ、希ガス、水素、ナ
トリウム、カドミウムの放電管などの線スペクトル光源
も用いることができる。好ましいのは、干渉性の高い連
続発振型レーザー光源、例えば、ヘリウム−カドミウム
レーザー、クリプトンイオンレーザー、アルゴンイオン
レーザーなどであり、その他、窒素レーザー、赤外レー
ザーの高調波発振を利用したパルスレーザーも用いるこ
とができる。
mW/cm2の範囲、好ましくは10〜200mW/c
m2の範囲である。光強度が強すぎる場合は、高分子化
合物に含有されるアゾベンゼンの光分解など、材料の劣
化が発生しやすくなる。また、照射する光の偏光状態
は、波長板などで制御されていることが望ましく、通
常、電場振動面が、水平、鉛直又は斜め45゜の傾いた
直線偏光、あるいは円偏光が用いられる。バイアス光
は、通常、書き込み光の強度の0.01〜10倍、好ま
しくは0.1〜1倍の範囲で選ばれる。
を含む高分子化合物の薄膜に凹凸パターンを形成させる
場合、従来の方法によるよりも、5倍以上の形成速度で
行うことができる。このようにして形成された微細な凹
凸パターンは、情報記録以外にも、光スイッチ、光結合
器、画像相関装置、光空間変調器などにも利用すること
ができる。
する。
0.36:0.64、数平均分子量5900、ガラス転
移温度128℃を有する高分子化合物をクロロホルムに
溶解し、濃度5質量%の塗布液を調製した。この塗布液
を厚さ1mmのスライドガラス基板上にスピンコート法
(回転数700回転/分、回転時間50秒)で塗布し、
乾燥して厚さ1μmの薄膜を形成させた。次にアルゴン
イオンレーザーの波長488nmのラインを、書き込み
光及びバイアス光として用い、凹凸パターンを形成し
た。この際、書き込み光としては、斜め45゜方向に電
場振動面をもつ強度181.85mW/cm2の直線偏
光を用い、バイアス光としては、鉛直方向に電場振動面
をもつ直線偏光の干渉縞光(縞の間隔約3μm)を用
い、強度を0〜89.86mW/cm2の範囲内で変化
させた。この結果を図4に示す。この図から分るよう
に、バイアス光強度0mW/cm2の場合、書き込み光
により形成されたピットの深さが5.8nmであったの
に対し、バイアス光強度89.96mW/cm2の場
合、形成されたピットの深さは57.3nmであり、ほ
ぼ10倍に書き込み速度が加速された。
実施例1と同様にして凹凸パターンを形成した。この結
果を図5に示す。この図から分るように、バイアス光強
度0mW/cm2の場合、書き込み光により形成された
ピットの深さが5.8nmであったのに対し、バイアス
光強度89.96mW/cm2の場合、形成されたピッ
トの深さは28.9nmであり、ほぼ5倍に書き込み速
度が加速された。
すグラフ。
凸の深さとの関係を示すグラフ。
凸の深さとの関係を示すグラフ。
Claims (2)
- 【請求項1】 アゾベンゼン構造を含む高分子化合物
の薄膜表面の特定領域に書き込み光を照射して情報記録
用凹凸パターンを形成させるに当り、前記特定領域を含
むより広い領域にバイアス光を同時に照射することを特
徴とする情報記録方法。 - 【請求項2】 バイアス光をアブレーションが起らない
強度の光にする請求項1記載の情報記録方法。
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