JP2638761B2 - 波長多重記録媒体の作製方法 - Google Patents

波長多重記録媒体の作製方法

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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/261Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光化学ホールバーニング(フォトケミカル
ホールバーニング)記録方式の波長多重記録媒体の作製
方法に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、光化学ホールバーニング記録方式の波長多
重記録媒体を作製するに際し、 分散媒質として高分子分散媒質を選択するとともに、
成形手段として射出成形法を採用することにより、 特に液体ヘリウムのような極低温においてもクラック
が入らず機械的性質に優れ、光学的にも均質な波長多重
記録媒体を作製可能とするものである。
〔従来の技術〕
光記録の分野においては、記録密度の一層の向上を図
るために、レーザ波長を変化させることにより1スポッ
ト中に複数の情報を記録する,いわゆる波長多重記録の
構想が生まれてきている。光化学ホールバーニング記録
方式もその一つであり、その記録原理は、例えば特開昭
53−99735号公報等に記載されている。すなわち、透明
分散媒質に分散された感光物質が極低温において示すひ
とつの広い吸収帯(不均一吸収帯)の中に、狭帯域のレ
ーザ光を照射して鋭い窪み(ホール)を形成させるもの
であり、不均一吸収帯にはレーザ光の波長を僅かずつ変
化させることによって多数のホールを形成することがで
きることを利用したものである。
この光化学ホールバーニング記録方式によれば、情報
記録単位となる記憶媒体上の1つのレーザ照射部位中に
102〜104個の情報を記憶することが可能であり、したが
って既に実用に供されている光ディスクのような光記録
媒体が1つのレーザ照射部位中に1個の情報しか記録で
きないのと比較すると、情報記録密度の飛躍的な向上が
期待される。
ところで、上述の光化学ホールバーニング記録方式の
波長多重記録媒体としては、光化学ホールバーニング活
性物質(感光物質)を種々の分散媒質中に分散したもの
が検討されており、その作製方法としては、従来より剛
体溶媒を使用する方法や所謂高分子キャスト法等が知ら
れている。
例えば、剛体溶媒を使用する方法は、エタノール・メ
タノール混合溶媒やエタノール・イソペンタン・エーテ
ル(2:5:5)混合溶媒、メチルシクロヘキサン,ペンタ
ン等の炭化水素等、室温では液体であるが液体窒素温度
(77K)以下のような低温に冷却すると光学的に透明な
ガラス状固体となる剛体溶媒に、感光物質を分散して冷
却し、固化する方法である。
しかしながら、前述の剛体溶媒を使用する方法では、
分散媒質が室温で液体であるが故に、取り扱いが煩雑で
あるという問題を有しており、しかも大面積の試料を作
製しようとすると、冷却による収縮により割れ目(クラ
ック)が入り易いという問題を抱えている。また、剛体
溶媒を使用して得られた波長多重記録媒体を例えば液体
ヘリウム温度(4K)に冷却するためには、前述のクラッ
クが入るのを防ぐため、特殊な操作が必要な場合が多
く、例えばケミカル・フィジックス・レターズ(Chemic
al Physics Letters),54巻,435頁(1978年)には、10
-5モル/のテトラセンとエタノール・メタノール(4:
1)混合溶媒とを240Kに冷却するのに10時間、それより
さらに冷却するのに冷却は40K/時間を越えてはならず、
通常は20K/時間に制限される旨の記載がある。あるい
は、ケミカル・フィジックス(Chemical Physics),27
巻,151頁(1978年)には、ナフタレン,アントラセン,
ジフェニルテトラジン,テトラセン等の感光物質とエタ
ノール・メタノール(4:1)混合溶媒,エーテル・イソ
プロパノール(5:2)混合溶媒等の分散媒質とからなる
記録媒体は、液体ヘリウム液面の12インチ上方に15分
間、6インチ上方に下げて15分間、液体ヘリウム液面の
すぐ上で10分間においてから液体ヘリウムに入れなけれ
ばならない旨が記載されている。
一方、高分子キャスト法は、高分子材料からなる分散
媒質を適当な溶媒に溶解し、感光物質を加えた後、溶媒
を蒸発させて試料を作製するというものであるが、作製
にあたって溶媒の蒸発速度が速いと試料表面が荒れ、光
学的に透明な試料を得るのが難しくなる。したがって例
えば室温で1週間以上かけてゆっくりと溶媒を蒸発させ
る必要があり、生産性の点から実用的でない。
また、試料はなんらかの容器内で作製するが、試料の
うち容器の壁面と接触する部分と中央部とで厚さが異な
る場合があり、均一な厚さの試料を得るのが難しい。さ
らに、分散媒質である高分子材料の分子量が大きくなる
と溶媒蒸発が進むにつれて溶液粘度が増し、ついには溶
媒蒸発が円滑に行われなくなり、残留する溶媒が試料を
冷却すると固化し試料を光学的に不透明としてしまう虞
れもある。ポリメチルメタクリレートの場合には、分子
量が40万のものでこのような問題が発生し、ポリスチレ
ン等の他の高分子材料でも事情は同じである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように、従来方法で作製される波長多重記録媒体
の多くは基礎科学の分野で光化学ホールバーニング感光
物質の反応性、感光物質と分散媒質との相互作用、さら
に分散媒質の高次構造の解明等研究するためのもので、
その面積はせいぜい数平方センチメートルにすぎない。
したがって、記録媒体中に記録可能な情報量は、当該
記録媒体の面積に制限されてしまい、光化学ホールバー
ニング記録方式の有する超高密度の情報記録という特徴
を最大限に発揮することができないのが実情である。
そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案され
たものであって、大面積でしかも機械的強度に優れ、光
学的にも均質な波長多重記録媒体を大量生産することが
可能な作製方法を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、大面積でしかも機械的性質に優れ、光
学的にも均質であり、さらに大量生産が可能な波長多重
記録媒体の作製方法について鋭意研究を重ねた結果、高
分子化合物の成形に広範に用いられている射出成形法が
光化学ホールバーニング記録媒体の作製にも適用でき、
得られる記録媒体は極低温下においても極めて良好な性
質を発揮することを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、分散媒質中に感光物質が分散さ
れてなり光化学ホールバーニングにより記録及び/又は
再生を行う波長多重記録媒体を作製するに際し、分散媒
質として高分子分散媒質を用いるとともに、該高分子分
散媒質と感光物質とを主体とする組成物を射出成形法に
より所定の媒体形状に加工することを特徴とするもので
ある。
本発明が適用される波長多重記録媒体は、例えば液体
ヘリウム温度等の極低温下での光化学ホールバーニング
により情報を記録し再生するもので、光を透過する分散
媒質中に感光物質を分散固溶したものである。
ここで、分散媒質としては、室温で液体である剛体溶
媒や熱可塑性樹脂等の高分子分散媒質等があるが、本発
明では、成形手段として射出成形法を採用した関係か
ら、分散媒質として高分子分散媒質を使用する。高分子
分散媒質は、光化学ホールバーニングの分野で通常使用
されている熱可塑性高分子材料であればいずれも使用で
き、例えばポリスチレン,ポリメタクリル酸,ポリメタ
クリル酸メチル,ポリエチレン等が挙げられる。なかで
も収縮率の小さい熱可塑性高分子材料が好ましく、例え
ば成形された製品の収縮率はポリスチレンでは0.002〜
0.006mm/mm、ポリメタクリル酸メチルでは0.002〜0.008
mm/mmであり、この程度の収縮率では液体ヘリウム温度
(温度4K)でも残留歪によって成形品にクラックが生ず
ることはない。
一方、上述の高分子分散媒質中に分散される感光物質
としては、前記高分子分散媒質の成形温度で熱的に安定
であればいずれも良い。例示するならば、ポルフィン及
びその誘導体であるポルフィリン等のポルフィン系感光
物質,クロリン系感光物質,フタロシアニン系感光物
質,キニザリン系感光物質,テトラジン系感光物質等で
ある。
本発明では、上述の高分子分散媒質を感光物質ととも
に射出成形機に供し、射出成形法により加工する。この
射出成形法は、加熱可塑化した高分子材料を高圧で金型
のキャビティ(空洞)内に注入し,固化させて成形品を
製造する方法である。
射出成形機としては、通常知られる射出成形機のいず
れも使用でき、例えばスクリュー式射出成形機,プラン
ジャー式射出成形機等が使用可能である。また、その型
締機構としては、直接油圧ラムの力で金型を締付けるラ
ム式型締装置や油圧シリンダでトグルを動かしこのトグ
ルで金型を締付けるトグル式型締装置、さらにはこれら
の併用等が挙げられる。射出成形時の温度条件や型締圧
等は、使用する高分子分散媒質の種類に応じて適宜設定
すればよい。
また、上述の感光物質は先の高分子分散媒質に分散さ
せ射出成形機に投入する必要があるが、その分散方法と
しては、いわゆるドライカラーリング法やマスターバッ
チ法等によれば良い。ドライカラーリング法は、前記の
感光物質を高分子分散媒質のペレット,ビーズ等に付着
させ、着色する方法である。また、マスターバッチ法
は、最終成形物よりも高濃度に着色した高分子分散媒質
を用い、これを成形時に無色の高分子分散媒質(ペレッ
ト,ビーズ等)と混合して感光物質の濃度を調整すると
いう方法である。
〔作用〕
本発明では、高分子分散媒質と感光物質とからなる組
成物が射出成形法により所定の媒体形状に加工され、波
長多重記録媒体とされる。
得られる成形品は、大面積であり、液体ヘリウム温度
でも残留歪によってクラックが発生することもない。
また、射出成形法によれば、連続的な処理が可能であ
り、波長多重記録媒体を大量生産し得る。
〔実施例〕
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する
が、本発明がこれら実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。
実施例1 一般成形用ポリスチレン(密度1.05、屈折率1.592)
をフォトケミカルホールバーニング用感光物質(この例
ではテトラフェニルポルフィン)で着色したものを原料
に用いた。感光物質として用いたテトラフェニルポルフ
ィンの濃度は、およそ1×10-3mol/gであった。なお、
テトラフェニルポルフィンの構造式は次式(I)に示す
通りである。
使用した射出成形機のシリンダはプランジャ型であ
り、スクリューヘッドはストレート式のものを用いた。
スクリュー背圧は170kg/cm2程度であり、スクリュー回
転数は30〜120rpmの範囲であった。射出成形時のシリン
ダ温度は、後部で160〜250℃,中央で180〜270℃,前部
で200〜300℃,ノズル部で200〜280℃の範囲であった。
金型温度は30〜80℃とし、射出圧力500〜1500kg/cm2
で成形した。射出に要した時間は2〜30秒である。
得られた成形物は、直径120mmで厚さ1.2mmの円盤状の
ものであった。
この成形物を液体窒素(温度77K)中に投じたが、ク
ラックが入る等の外観上の変化は全く見られなかった。
次に、この成形物を小片に切り取り、光学測定装置
(クライオスタット)中に入れ、フォトケミカルバーニ
ング書き込み実験を行った。
このとき、液体ヘリウム温度下(温度4K)においても
外観上の変化は全く見られなかった。また、アルゴンイ
オンレーザ励起の連続発振色素レーザ(発振波長15320.
9cm-1)を書き込み用光源として用い、0.2mW/cm2の光強
度で40秒照射したところ、照射波長に急峻なスペクトル
の減少,すなわちホールの生成が観測された。
実施例2 一般グレートのポリメタクリル酸メチルをフォトケミ
カルホールバーニング用感光物質(この例でも先の実施
例と同様テトラフェニルポルフィンを用いた。)で着色
したものを原料に用いた。感光物質として用いたテトラ
フェニルポルフィンの濃度は、およそ1×10-4mol/gで
あった。
使用した射出成形機のシリンダはプランジャ型であ
り、スクリューヘッドはストレート式のものを用いた。
シリンダ温度は180〜220℃,射出圧力は1000〜1400kg/c
m2であり、射出サイクルは35〜45秒であった。
得られた生成物は、直径120mmで厚さ1.2mmの円盤状の
ものであった。この成形物を温度65〜70℃で3〜5時間
熱処理(アニーリング)した後、45℃/時間の温度勾配
で冷却した。
これを液体窒素(温度77K)中に投じたが、クラック
が入る等の外観上の変化は全く見られなかった。
次に、この成形物を小片に切り取り、光学測定装置
(クライオスタット)中に入れ、フォトケミカルバーニ
ング書き込み実験を行った。
このとき、液体ヘリウム温度下(温度4K)においても
外観上の変化は全く見られなかった。また、アルゴンイ
オンレーザ励起の連続発振色素レーザ(発振波長15320.
9cm-1)を書き込み用光源として用い、0.2mW/cm2の光強
度で40秒照射したところ、照射波長に急峻なスペクトル
の減少,すなわちホールの生成が観測された。
〔発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明では光化学
ホールバーニングを利用した波長多重記録媒体の成形法
として射出成形法を用いているので、大面積を有する波
長多重記録媒体を大量生産することが可能である。
また、本発明方法で作製される波長多重記録媒体は、
例えば液体ヘリウム温度でもクラックが生ずることはな
く、機械的強度に優れるとともに光学的にも均質で、光
化学ホールバーニング記録方式の記録媒体として良好な
特性を発揮し得るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−184535(JP,A) 特開 昭60−86541(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分散媒質中に感光物質が分散されてなり光
    化学ホールバーニングにより記録及び/又は再生を行う
    波長多重記録媒体を作製するに際し、 分散媒質として高分子分散媒質を用いるとともに、該高
    分子分散媒質と感光物質とを主体とする組成物を射出成
    形法により所定の媒体形状に加工することを特徴とする
    波長多重記録媒体の作製方法。
JP62128349A 1987-05-27 1987-05-27 波長多重記録媒体の作製方法 Expired - Lifetime JP2638761B2 (ja)

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