JP2007059028A - 光メモリ - Google Patents
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Abstract
【課題】 再生時の記録情報の再現性を向上させることが可能な光メモリを提供する。
【解決手段】 光メモリ10は、光導波路17が複数個積層されて構成されている。この光導波路17は、樹脂製のコア層13と、このコア層13の上下に積層された樹脂製のクラッド層14とからなり、コア層13とクラッド層14との一方の界面には、情報再生用の凹凸部が形成されている。また、コア層13には、紫外線硬化樹脂であるコア材が用いられ、クラッド層14には、樹脂製硬化樹脂であるクラッド材が用いられている。また、コア層13の膜厚変動量が100nm以下にされており、記録情報再生時のBERを低くすることができ、記録情報の再現性が向上する。
【選択図】 図1
【解決手段】 光メモリ10は、光導波路17が複数個積層されて構成されている。この光導波路17は、樹脂製のコア層13と、このコア層13の上下に積層された樹脂製のクラッド層14とからなり、コア層13とクラッド層14との一方の界面には、情報再生用の凹凸部が形成されている。また、コア層13には、紫外線硬化樹脂であるコア材が用いられ、クラッド層14には、樹脂製硬化樹脂であるクラッド材が用いられている。また、コア層13の膜厚変動量が100nm以下にされており、記録情報再生時のBERを低くすることができ、記録情報の再現性が向上する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光導波路型の光メモリに関し、特に記録情報再生時の再現性を向上させた光導波路型の光メモリに関する。
近年、樹脂製のコア層と、このコア層の上下に積層された樹脂製のクラッド層とからなり、コア層とクラッド層との一方の界面に再生像を得るための情報を含む情報用凹凸部を形成したスラブ型の光導波路を、1個又は複数個積層させた光メモリ(情報記録媒体)が提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献3、及び非特許文献1参照)。
このような光メモリは、例えば、図6に示すように、コア層101とクラッド層102とが交互に積層されており、光メモリに記録された情報を読み出す際には、光メモリ100の側部に形成された光導入面103に対して、シリンドリカルレンズ104によって縦幅約5μmに絞った光(例えばレーザ光)を入射させ、所望のコア層101に光を導入する。コア層101に導入された光は、コア層101とクラッド層102との界面に形成された情報用凹凸部で回折しながら伝播する。この時、情報用凹凸部で回折された回折光(再生光)は、導波面に対して直交方向(上下方向)に伝播し、光メモリ100内の積層体の上部を透過し、最終的に、同位相の回折光は干渉し合い、イメージセンサ105の表面に再生像を形成する。
この再生像は、イメージセンサ105によって受光される。そして、この再生像を画像補正し、デジタル信号化することで、凹凸パターンによって光メモリに記録された元の情報が復元される。
特開2002−120286号公報
特開2001−27714号公報
特開2001−108855号公報
ナノメータ制御光ディスクシステムの研究開発(NEDO 平成10年成果報告書)
しかしながら、上記特許文献1〜3、及び非特許文献1に記載されている光メモリでは、光メモリの記録情報を再生する際にビットエラーレートが高く、記録情報の再現性が低いという問題があった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、再生時の記録情報の再現性を向上させた光メモリを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の光メモリは、樹脂製のコア層と、前記コア層の上下に積層された樹脂製のクラッド層とからなり、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用の凹凸部が形成されたスラブ型の光導波路を1個または複数個積層させて構成される光メモリであり、前記コア層の膜厚変動量が100nm以下にされていることを特徴とするものである。
前記クラッド層の上面に前記凹凸部を形成して、この上に紫外線硬化樹脂を塗布して塗布層を形成し、平滑な面を有する高分子フイルムを前記塗布層の表面に貼り合わせた状態で硬化させた後、前記高分子フイルムを剥離することにより、前記クラッド層上に前記コア層を形成することが好ましい。
本発明の光メモリによれば、コア層の膜厚変動量が、100nm以下にされており、コア層とクラッド層との界面の平坦性が向上して、再生時の光メモリのビットエラーレートが低減されて記録情報の再現性が向上する。
また、コア層を形成する際に、平滑な面を有する高分子フイルムを塗布層の表面に貼り合わせた状態で硬化させて、この高分子フイルムを剥離することによって形成する。このため、コア層の表面が平坦になり、コア層の膜厚変動量を100nm以下にすることができる。
図1に示す積層導波路型の光メモリ(以下、光メモリと称する)10は、2つのユニット11が接着層12を介して上下に貼り合わされた構成となっている。ユニット11は、コア層13とクラッド層14とがフイルム15a上に交互に積層されており、最上層には、フイルム15bが貼着されている。
コア層13及びクラッド層14は、紫外線硬化樹脂で形成されており、この紫外線硬化樹脂としては、アクリル系のラジカル開始系や、エポキシ系またはオキセタン系の開環重合系などの樹脂が適当である。なお、光メモリ10の光導波路はシングルモードであるため、コア層の厚さaは、下記式1の条件を満たす必要がある。例えば、波長680nmのレーザ光を入射光源として使用し、n1=1.52、n2=1.51とした場合、コア層の厚さaは、1.8μm以下の必要がある。また、クラッド層の厚みは、クロストークを防止するために、入射ビームサイズより大きくする必要がある。また、使用する樹脂は、入射波長に対する透過率が、95%以上(厚さ10μmの時)である材料とする。このため、コア層13の厚さは、1.0〜1.6μm程度が適当であり、例えば、1.4μmにされている。また、クラッド層14の厚さは、7〜9μm程度が適当であり、例えば、8μmにされている。
a<(λ/2)×(n12−n22)1/2・・・・(式1)
但し、a:コア層の厚さ
λ:入射光の波長
n1:コア層の屈折率
n2:クラッド層の屈折率
a<(λ/2)×(n12−n22)1/2・・・・(式1)
但し、a:コア層の厚さ
λ:入射光の波長
n1:コア層の屈折率
n2:クラッド層の屈折率
なお、コア層13の屈折率は1.52、クラッド層14の屈折率は1.51にされている。さらに、コア層13の膜厚変動量は、100nm以下にされている。この膜厚変動量とは、例えば、コア層13の膜厚の設定値が1.4μmの時に、この設定値に対する膜厚の変化量を示すものである。
また、コア層13とクラッド層14との一方の界面には、情報再生用の凹凸部である情報用凹凸部16が形成されている。この情報用凹凸部16の高さ方向の差は、0.1μm程度であり、導波方向への凹凸の配列周期は、コア層13に入射されるレーザ光の波長(660nm)をコア層の屈折率(1.52)で割った値によって決定され、約440nmである。この情報用凹凸部16は、光メモリ10に記録すべき情報を2次元符号化し、その符号化された情報を元に計算機によって合成されたパターン(計算機ホログラムと称される)が転写されたものである。
また、コア層13は、前述したように、上下に積層されたクラッド層14よりも屈折率が高くされており、1つのコア層13と、その上下に積層された2つのクラッド層14とにより、1つの情報再生用の光導波路17が構成される。ただし、ユニット11の最下層のコア層13aには、情報用凹凸部16が形成されていないので、情報再生用の光導波路としては機能しない。一方、各ユニット11の最上層に形成されたコア層13bの上にはクラッド層14が形成されていないが、その上に形成されたフイルム15bがクラッド層14と略同一の屈折率(1.51)で形成されているため、最上層のコア層13bは情報再生用の光導波路として機能する。
また、ユニット11は、光導波路17が一定数積層された積層体の上下をフイルム15a,15bで支持して構成されているが、これは、紫外線硬化樹脂であるコア層13及びクラッド層14のみでは、積層体にカール(反り)が発生するので、フイルム15a,15bによって支持してカールを防止するためである。
このフイルム15a,15bは樹脂フイルムであり、JSR社製のアートン(登録商標)等の非晶質ポリオレフィン、ポリカーボネート、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)などによって形成されている。また、前述したように、フイルム15a,15bの屈折率は、クラッド層14と略同一であり、その厚さは100〜200μm程度にされている。
また、各ユニット11を接着する接着層12としては、コア層13やクラッド層14に用いられている紫外線硬化樹脂が用いられる。接着層12の屈折率が、フイルム15a,15bの屈折率と大きく異なると、接着層12とフイルム15a,15bとの界面で再生光の再生角や、回折効率が変化するため、光量やS/N比が低下してしまう。このため、接着層12とフイルム15a,15bとの屈折率は略等しくされている。なお、接着層12としては、紫外線硬化樹脂材などの光硬化型のものには限られず、熱硬化型、熱可塑性型などを用いることが可能であり、材質としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、オレフィン系などが挙げられる。
各ユニット11の端部に形成された光導入面18からコア層13に導入されると、導入光は、クラッド層14との界面で反射されながらコア層13を伝播するとともに、一部が情報用凹凸部16によって回折される。また、光メモリ10を構成するコア層13、クラッド層14、フイルム15a,15b、及び接着層12は、情報用凹凸部16で回折された回折光(再生光)の波長に対して透明である。
このため、各光導波路17から上下に放出される再生光は、光メモリ10内の各層を透過し、光メモリ10の上面及び下面から外部へ放出される。なお、光導波路17から上下に放出された再生光は、別の光導波路17を横切ることになるが、コア層13とクラッド層14との屈折率の差が極めて小さく、さらに、情報用凹凸部16の厚みが極めて小さいため、光路長差が極めて小さいので、この再生光が別の光導波路17に形成された情報用凹凸部16で再度回折されることは殆どなく(10-4未満)、外部に結像される再生像に対する影響は無視できる。
以下に、上記構成の光メモリ10の製造方法について説明する。光メモリ10は、前処理工程と、積層工程と、後処理工程との3つの工程で製造される。
前処理工程では、基板としてガラス基板21を用意する。このガラス基板21は、厚さが約0.5mm〜3mm程度、好ましくは約1mm程度のものを用い、その上面及び下面は凹凸がなく平坦である。なお、基板としては、ガラス基板に限らず、例えば、シリコンウェハーや、金属板や、厚みのあるポリカーボネート等の基板を用いても良い。
ガラス基板21の表面には、スピンコータによって、硬化後の屈折率が1.51の紫外線硬化樹脂をガラス基板21上に塗布して、図2(A)に示すように接着層12aを形成する。この接着層12aの厚さは、約3μmにされる。スピンコータとは、円盤上に設置した基板上に塗布液を滴下し、円盤を回転させることにより均一な厚さの塗布層を形成する塗布装置である。
その後、接着層12aとフイルム15aとの間に気泡が入らないように、図2(B)に示すように、ローラ22によって、一定の圧力でフイルム15aを加圧しながら接着層12a上にフイルム15aをラミネートする。
フイルム15aを接着層12a上にラミネートした後、紫外線照射装置によって、図2(C)に示すように、フイルム15aに向けて紫外線を照射する。この時、接着層12aは、ガラス基板21とフイルム15aとで挟まれており、酸素の影響がないので、窒素パージ等によって酸素を遮断せずに、紫外線を照射する。このフイルム15aは、紫外光を透過させるため、フイルム15aを透過した紫外線が接着層12aに照射されて硬化する。このため、フイルム15aが、接着層12aによってガラス基板21上に接着される。
次に、積層工程について説明する。この積層工程では、最初に、フイルム15a上に、硬化後の屈折率が1.52の紫外線硬化樹脂であるコア材(コア樹脂モノマー)を塗布して塗布層(コア層)13aを形成する。この塗布層13aには、図3(A)に示すように、紫外線が照射されて塗布層13aが硬化して、コア層13aが形成される。この時、窒素パージ等によって酸素を遮断した状態で、紫外線を塗布層13aに照射する。また、このコア層13aの膜厚変動量は、100nm以下にされている。
さらに、このコア層13a上には、硬化後の屈折率が1.51の紫外線硬化樹脂であるクラッド材(クラッド樹脂モノマー)が塗布されて塗布層(クラッド層)14が形成される。その後、図3(B)に示すように、ローラ35によって、一定の圧力でスタンパ36を加圧しながら、スタンパ36を塗布層14上にラミネートする。
このスタンパ36は、紫外線に対して透過性を有し、かつ可撓性を有するフイルム状の樹脂材で形成されており、表面には、クラッド層14の表面に形成する情報用凹凸部16に対応する凹凸パターン36aが形成されている。このスタンパ36は、例えば、特開2002−120286号公報に記載されているように、情報用凹凸部16に対応する凹凸パターンが表面に刻まれたスタンパ層と、樹脂フイルムと、これらを接着する接着層とで構成すれば良い。また、凹凸パターン36aの高さは、0.1μm程度にされている。
このスタンパ36を塗布層14上にラミネートする際は、凹凸パターン36aが形成された表面がクラッド層14の上面に対面するようにラミネートする。その後、塗布層14上にスタンパ36がラミネートされたまま、図3(C)に示すように、スタンパ36の裏面側から紫外線を照射する。この時、スタンパ36を透過した紫外線が塗布層14に照射されて硬化する。なお、塗布層14は、コア層13aとスタンパ36とで挟まれており、酸素の影響がないので、窒素パージ等によって酸素を遮断せずに、紫外線を照射する。
塗布層14が硬化された後、スタンパ36が塗布層14から剥離されて、図3(D)に示すように、クラッド層14が形成される。このクラッド層14の表面には、スタンパ36の表面に形成された凹凸パターン36aが転写されて情報用凹凸部16が形成される。この凹凸部の高さは、0.1μm程度で形成される。
このように、フイルム15a上に、コア層13aとクラッド層14とが積層される。その後、前述と同様に、コア層13とクラッド層14の積層工程が繰り返し行われて、図4(A)に示すように、光導波路17が積層される。
次に、後処理工程について説明する。後処理工程では、最初に、クラッド層14上に、コア材を塗布して塗布層13bを形成する。この塗布層13b上には、前述のフイルム15aと同様のフイルム15bがラミネートされる。このフイルム15bには、図4(B)に示すように紫外線が照射され、塗布層13bが硬化してコア層13bが形成される。フイルム15bは、コア層13bによって接着される。このフイルム15b上には、硬化後の屈折率が1.51である紫外線硬化樹脂が塗布されて接着層12bが形成され、さらに、紫外線が照射されて接着層12bが硬化される。これにより、ユニット11が作製される。
その後、図4(C)に示すように、ユニット11がガラス基板21から剥離され、さらに、ユニット11の側端部(4面)が切断される。なお、この切断は、ダイシング加工によって行う。これは、レーザ光(入射光)が、所望のコア層13に確実に入射されるように、光導入面18の平面粗さを小さくするためである。その後、2つのユニット11を積重して、加圧及び加熱を施すことにより、接着層12を介して互いのユニット11が接着され、図1に示す光メモリ10が完成する。
前述したように、コア層13の膜厚変動量を100nm以下にすることによって、記録情報再生時に、光メモリ10のビットエラーレートが低くなり、記録情報の再現性が向上する。
なお、上記実施形態において、各ユニット11が3層の光導波路17で構成される場合を例に説明したが、光導波路17の積層数は3層に限るものではなく、例えば、1層や2層でも良いし、4層以上でも良い。20層積層した場合、ユニット11の厚さは、0.4mm程度となる。
また、上記実施形態において、光メモリ10が2個のユニット11で構成される場合を例に説明したが、ユニット11の数は2個に限らず、例えば、1個でも良いし、3個以上のユニット11を積重して接着しても良い。
さらに、上記実施形態において、ガラス基板21上に接着されたフイルム15a上に、コア層13及びクラッド層14を交互に積層する場合を例に説明したが、フイルム15aを設けずに、ガラス基板21上にコア層13及びクラッド層14を直接積層しても良い。
また、上記実施形態において、クラッド層14の上面に情報用凹凸部16を形成する場合を例に説明したが、これに限るものではなく、コア層13の上面に情報用凹凸部16を形成しても良い。
本発明の光メモリを製造して、ビットエラーレートの測定を行った。なお、実験4は、実験1〜実験3に対する比較実験として実施したものである。
[実験1]
ガラス基板21にフイルム15aを接着させた後、スピンコータによって、約1.4μmの膜厚になるように、フイルム15a上にコア材Aを塗布し、窒素雰囲気下で紫外線を照射(高圧水銀灯、紫外線積算光量:約1500mJ/cm2 at 365nm)することによって完全に硬化させ、コア層13aを形成した。なお、硬化後のコア層13aの屈折率は1.52であった。その後、このコア層13aの表面にクラッド材Bをスピンコータで約8μmの膜厚になるように塗布した。
ガラス基板21にフイルム15aを接着させた後、スピンコータによって、約1.4μmの膜厚になるように、フイルム15a上にコア材Aを塗布し、窒素雰囲気下で紫外線を照射(高圧水銀灯、紫外線積算光量:約1500mJ/cm2 at 365nm)することによって完全に硬化させ、コア層13aを形成した。なお、硬化後のコア層13aの屈折率は1.52であった。その後、このコア層13aの表面にクラッド材Bをスピンコータで約8μmの膜厚になるように塗布した。
このクラッド材Bで形成された塗布層上に、スタンパ36をラミネートし、この状態でスタンパ36の裏側から紫外線を照射(高圧水銀灯、約1500mJ/cm2 at 365nm)して塗布層を硬化させた。その後、スタンパ36を剥離し、表面に情報用凹凸部16を有するクラッド層14を形成した。なお、硬化後のクラッド層14の屈折率は1.51であった。
このクラッド層14上に、コア材Aをスピンコータで約1.4μmの膜厚になるように塗布して塗布層を形成した。その後、気泡が入らないように、表面が平滑な高分子フイルムである樹脂板(JSR社製 アートン(登録商標) 厚み188μm)を塗布層上にラミネートして、紫外線を照射(高圧水銀灯、紫外線積算光量:約900mJ/cm2 at 365nm)して、塗布層を硬化させた。その後、この樹脂板を剥離して、表面が平滑化されたコア層13を得た。このコア層13は、硬化後の屈折率が1.52、コア層13の膜厚変動量が100nmであった。
その後、クラッド層14とコア層13とを交互に積層して、複数の光導波路17が積層されたユニット11を作製し、さらに、このユニット11を積重して光メモリ10を製造した。
コア材Aとしては、下記に示すコア層用UV硬化型アクリル系モノマーを用いた。このコア材Aは、硬化後の屈折率が1.52である。また、クラッド材Bとしては、下記に示すクラッド層用UV硬化型アクリル系モノマーを用いた。このクラッド材Bは、硬化後の屈折率が1.51である。また、スタンパ36及び樹脂板として、下記の作製方法により作製したものを用いた。
[コア材A]
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 40質量部
ライトアクリレ−トTMP−A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ライトアクリレ−トDCP-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
カラヤッドR-712(日本化薬(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 40質量部
ライトアクリレ−トTMP−A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ライトアクリレ−トDCP-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
カラヤッドR-712(日本化薬(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
[クラッド材B]
ライトアクリレ−トTMP−A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 40質量部
UV6100B(日本合成化学(株)製ウレタンアクリレ−トオリゴマ−) 40質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
ライトアクリレ−トTMP−A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 40質量部
UV6100B(日本合成化学(株)製ウレタンアクリレ−トオリゴマ−) 40質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
[スタンパの作製方法]
表面に結像したい画像情報に応じた所望の凹凸パターンを持つシリコンウェハー(マスタースタンパ)の上に下記組成のコア材Aをスピンコータによって約2μmの膜厚になるように塗布層を形成した。その後、この塗布層上に気泡が入らないように樹脂フイルム(JSR製アートンフィルム 厚み200μm)をラミネートする。この状態で、樹脂フイルムの裏側より紫外線を照射(高圧水銀灯、約2000mJ/cm2 at 365nm)して塗布層を硬化させた。その後、シリコンウェハーを塗布層から剥離し、空気中にて塗布層にさらに紫外線を照射(高圧水銀灯、約2000mJ/cm2 at 365nmで4回露光)して、塗布層を硬化させることによって作製した。
表面に結像したい画像情報に応じた所望の凹凸パターンを持つシリコンウェハー(マスタースタンパ)の上に下記組成のコア材Aをスピンコータによって約2μmの膜厚になるように塗布層を形成した。その後、この塗布層上に気泡が入らないように樹脂フイルム(JSR製アートンフィルム 厚み200μm)をラミネートする。この状態で、樹脂フイルムの裏側より紫外線を照射(高圧水銀灯、約2000mJ/cm2 at 365nm)して塗布層を硬化させた。その後、シリコンウェハーを塗布層から剥離し、空気中にて塗布層にさらに紫外線を照射(高圧水銀灯、約2000mJ/cm2 at 365nmで4回露光)して、塗布層を硬化させることによって作製した。
[樹脂板の作製方法]
平滑なシリコンウェハーの上に、上記のクラッド材Bをスピンコータによって約5μmの膜厚となるように塗布し、窒素雰囲気下にて紫外線を照射(高圧水銀灯、約2000mJ/cm2 at 365nm)して、このクラッド材Bによって形成された塗布膜を硬化させた。その後、この塗布膜をシリコンウェハーから剥離することによって樹脂板を作製した。
平滑なシリコンウェハーの上に、上記のクラッド材Bをスピンコータによって約5μmの膜厚となるように塗布し、窒素雰囲気下にて紫外線を照射(高圧水銀灯、約2000mJ/cm2 at 365nm)して、このクラッド材Bによって形成された塗布膜を硬化させた。その後、この塗布膜をシリコンウェハーから剥離することによって樹脂板を作製した。
なお、コア層の膜厚変動量、コア層とクラッド層との表面硬度差、コア層の硬化収縮率、及びコア層の表面硬度を以下に示す測定方法で測定した。また、光メモリ10のビットエラーレート(BER)を以下に示す測定方法で測定した。この時、BERが10-4未満の領域率(エラーフリー領域率)は、100%であった。
[コア層の膜厚変動量測定方法]
光メモリを構成する各層の厚み、及び膜厚変動量は、マイケルソン干渉計(Micromap550K/菱化システム社製)、及び光メモリの断面のAFM(Nanopics2100/セイコーインスツルメンツ社製)観察によって行った。
光メモリを構成する各層の厚み、及び膜厚変動量は、マイケルソン干渉計(Micromap550K/菱化システム社製)、及び光メモリの断面のAFM(Nanopics2100/セイコーインスツルメンツ社製)観察によって行った。
[硬化収縮率の測定方法]
コア材をシリコンウェハー、或いはガラス基板に約1.4μmの膜厚になるように塗布してコア層を形成し、同様にクラッド材を約8μmの膜厚になるように塗布してクラッド層を形成した。この時、大塚電子社製のMCPD-3000を用いて、コア層の膜厚を硬化前後で測定した。その後、硬化前後でのコア材膜厚減少率を算出して、この減少率を収縮率とした。
コア材をシリコンウェハー、或いはガラス基板に約1.4μmの膜厚になるように塗布してコア層を形成し、同様にクラッド材を約8μmの膜厚になるように塗布してクラッド層を形成した。この時、大塚電子社製のMCPD-3000を用いて、コア層の膜厚を硬化前後で測定した。その後、硬化前後でのコア材膜厚減少率を算出して、この減少率を収縮率とした。
[表面硬度測定方法]
ガラス基板に所望の塗布液を1.5〜2μmになるようにスピンコータで塗布し、所望の硬化条件にて硬化膜を作製する。その後、超微小ダイナミック硬度計(DUH-200/島津社製)により、23℃50%RHの環境下で押し込み量一定(0.3μm)にて測定した。
ガラス基板に所望の塗布液を1.5〜2μmになるようにスピンコータで塗布し、所望の硬化条件にて硬化膜を作製する。その後、超微小ダイナミック硬度計(DUH-200/島津社製)により、23℃50%RHの環境下で押し込み量一定(0.3μm)にて測定した。
[ビットエラーレート測定方法]
発振波長660nm、パワー10mWのレーザ光をコア層13に入射し、回折光の2次元干渉パターンを撮像素子で取り込んでデジタル情報に復調して、元の情報と比較することにより、ビットエラーレート(以下、BERと称する)を測定した。このBER測定では、イメージセンサ105で取り込まれたデータをエリア毎に元の情報と比較し、再生データ全体対して、BERが10-4未満の領域率(エラーフリー領域率)を百分率で算出する。つまり、この領域率が大きい方が再生された情報にエラーが少ない。
発振波長660nm、パワー10mWのレーザ光をコア層13に入射し、回折光の2次元干渉パターンを撮像素子で取り込んでデジタル情報に復調して、元の情報と比較することにより、ビットエラーレート(以下、BERと称する)を測定した。このBER測定では、イメージセンサ105で取り込まれたデータをエリア毎に元の情報と比較し、再生データ全体対して、BERが10-4未満の領域率(エラーフリー領域率)を百分率で算出する。つまり、この領域率が大きい方が再生された情報にエラーが少ない。
[実験2]
実験2では、コア材として、実験1と同様のコア材Aを用いた。また、クラッド材として、下記のクラッド材C(硬化後の屈折率1.51)を使用した。なお、実験1とは異なり、コア層を形成する際に樹脂板を使用せずに、紫外線を照射(高圧水銀灯、約1500mJ/cm2 at 365nm)して硬化させた。その他の条件は、実験1と同様であり、同様に光メモリ10を製造した。また、実験1と同様に、コア層の膜厚変動量、コア層とクラッド層との表面硬度差、コア層の硬化収縮率、コア層の表面硬度、及び光メモリ10のビットエラーレートを測定した。この時、実験1とは異なるクラッド材を用いてクラッド層を形成したので、実験1とはクラッド層の膜厚変動量が変化し、これに伴ってコア層の膜厚変動量も変化して60nmとなり、エラーフリー領域率は、100%であった。
実験2では、コア材として、実験1と同様のコア材Aを用いた。また、クラッド材として、下記のクラッド材C(硬化後の屈折率1.51)を使用した。なお、実験1とは異なり、コア層を形成する際に樹脂板を使用せずに、紫外線を照射(高圧水銀灯、約1500mJ/cm2 at 365nm)して硬化させた。その他の条件は、実験1と同様であり、同様に光メモリ10を製造した。また、実験1と同様に、コア層の膜厚変動量、コア層とクラッド層との表面硬度差、コア層の硬化収縮率、コア層の表面硬度、及び光メモリ10のビットエラーレートを測定した。この時、実験1とは異なるクラッド材を用いてクラッド層を形成したので、実験1とはクラッド層の膜厚変動量が変化し、これに伴ってコア層の膜厚変動量も変化して60nmとなり、エラーフリー領域率は、100%であった。
[クラッド材C]
ライトアクリレ−トTMP−A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 50質量部
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 22質量部
UV6100B(日本合成化学(株)製ウレタンアクリレ−トオリゴマ−) 28質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
ライトアクリレ−トTMP−A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 50質量部
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 22質量部
UV6100B(日本合成化学(株)製ウレタンアクリレ−トオリゴマ−) 28質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
[実験3]
実験3では、コア材として、下記に示すコア材Dを使用した。このコア材Dは、コア層用UV硬化型アクリル系モノマーであり、硬化後の屈折率が1.52である。また、クラッド材として、実験1と同様のクラッド材Bを使用した。また、コア層及びクラッド層を形成させるために、紫外線を照射(高圧水銀灯、約1500mJ/cm2 at 365nm)して硬化させた。その他の条件は、実験1及び実験2と同じであり、同様に光メモリ10を製造した。また、実験1及び実験2と同様に、コア層の膜厚変動量、コア層とクラッド層との表面硬度差、コア層の硬化収縮率、コア層の表面硬度、及び光メモリ10のビットエラーレートを測定した。この時、コア層の膜厚変動量は、40nmであり、エラーフリー領域率は、100%であった。
実験3では、コア材として、下記に示すコア材Dを使用した。このコア材Dは、コア層用UV硬化型アクリル系モノマーであり、硬化後の屈折率が1.52である。また、クラッド材として、実験1と同様のクラッド材Bを使用した。また、コア層及びクラッド層を形成させるために、紫外線を照射(高圧水銀灯、約1500mJ/cm2 at 365nm)して硬化させた。その他の条件は、実験1及び実験2と同じであり、同様に光メモリ10を製造した。また、実験1及び実験2と同様に、コア層の膜厚変動量、コア層とクラッド層との表面硬度差、コア層の硬化収縮率、コア層の表面硬度、及び光メモリ10のビットエラーレートを測定した。この時、コア層の膜厚変動量は、40nmであり、エラーフリー領域率は、100%であった。
[コア材D]
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 40質量部
アロニックスM320(東亜合成(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ライトアクリレ−トDCP-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 10質量部
カラヤッドR-712(日本化薬(株)製アクリレ−トモノマ−) 30質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
ライトアクリレ−ト1,6-HX-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 40質量部
アロニックスM320(東亜合成(株)製アクリレ−トモノマ−) 20質量部
ライトアクリレ−トDCP-A(共栄社化学(株)製アクリレ−トモノマ−) 10質量部
カラヤッドR-712(日本化薬(株)製アクリレ−トモノマ−) 30質量部
ダロキュア1173(チバ・ガイギー(株)製光重合開始材) 0.5質量部
[実験4]
実験2では、実験1と同様に、コア材A及びクラッド材Bを用いた。なお、実験1とは異なり、コア層13を形成する際に樹脂板を使用せずに硬化させた。また、コア層及びクラッド層を形成させるために、紫外線を照射(高圧水銀灯、約1500mJ/cm2 at 365nm)して硬化させた。その他の条件は、実験1と同様であり、同様に光メモリ10を製造した。また、実験1〜実験3と同様に、コア層の膜厚変動量、コア層とクラッド層との表面硬度差、コア層の硬化収縮率、コア層の表面硬度、及び光メモリ10のビットエラーレートを測定した。この時、コア層を硬化させる時に、樹脂板を用いずに硬化させたので、実験1とはコア層の膜厚変動量が異なり、250nmとなり、エラーフリー領域率は、20%であった。
実験2では、実験1と同様に、コア材A及びクラッド材Bを用いた。なお、実験1とは異なり、コア層13を形成する際に樹脂板を使用せずに硬化させた。また、コア層及びクラッド層を形成させるために、紫外線を照射(高圧水銀灯、約1500mJ/cm2 at 365nm)して硬化させた。その他の条件は、実験1と同様であり、同様に光メモリ10を製造した。また、実験1〜実験3と同様に、コア層の膜厚変動量、コア層とクラッド層との表面硬度差、コア層の硬化収縮率、コア層の表面硬度、及び光メモリ10のビットエラーレートを測定した。この時、コア層を硬化させる時に、樹脂板を用いずに硬化させたので、実験1とはコア層の膜厚変動量が異なり、250nmとなり、エラーフリー領域率は、20%であった。
以上の実験1〜実験4によって得られた結果を下表1に示す。表1に示すように、コア層の膜厚変動量が250nmの場合、BERが10-4未満の領域率が20%であり、コア層の膜厚変動量が、40nm,60nm,100nmの場合、BERが10-4未満の領域率が100%である。以上より、コア層の膜厚変動量が100nm以下にされている場合は、光メモリのBERが良くなり、記録情報の再現性が向上することが分かる。
また、図5に示すグラフは、コア層膜厚変動量とエラーフリー領域率(BERが10-4未満の領域率)との関係を示している。このグラフにおいて、横軸はコア層膜厚変動量(nm)、縦軸はエラーフリー領域率(%)を示している。なお、コア層膜厚変動量は、変動量の最大値である。このグラフより、コア層膜厚変動量が250nm以上の場合、エラーフリー領域率は、30%未満であり、250nm未満の場合、膜厚変動量が小さくなるに従って、エラーフリー領域率が高くなることが分かる。
また、コア層膜厚変動量が150nm付近では、エラーフリー領域率が略80%であり、100nm以下では、エラーフリー領域率が90%より大きくなることが分かる。このため、コア層の膜厚変動量が100nm以下にされている場合は、光メモリのBERが良くなり、記録情報の再現性が向上することが分かる。
10 光メモリ
11 ユニット
13 コア層
14 クラッド層
16 情報用凹凸部
17 光導波路
11 ユニット
13 コア層
14 クラッド層
16 情報用凹凸部
17 光導波路
Claims (2)
- 樹脂製のコア層と、前記コア層の上下に積層された樹脂製のクラッド層とからなり、前記コア層と前記クラッド層との一方の界面に情報再生用の凹凸部が形成されたスラブ型の光導波路を1個または複数個積層させて構成される光メモリにおいて、
前記コア層の膜厚変動量が100nm以下にされていることを特徴とする光メモリ。 - 前記クラッド層の上面に前記凹凸部を形成して、この上に紫外線硬化樹脂を塗布して塗布層を形成し、平滑な面を有する高分子フイルムを前記塗布層の表面に貼り合わせた状態で硬化させた後、前記高分子フイルムを剥離することにより、前記クラッド層上に前記コア層を形成することを特徴とする請求項1記載の光メモリ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005246466A JP2007059028A (ja) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | 光メモリ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005246466A JP2007059028A (ja) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | 光メモリ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007059028A true JP2007059028A (ja) | 2007-03-08 |
Family
ID=37922366
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005246466A Pending JP2007059028A (ja) | 2005-08-26 | 2005-08-26 | 光メモリ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007059028A (ja) |
-
2005
- 2005-08-26 JP JP2005246466A patent/JP2007059028A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070117 |