JP2760604B2 - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
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- JP2760604B2 JP2760604B2 JP1280263A JP28026389A JP2760604B2 JP 2760604 B2 JP2760604 B2 JP 2760604B2 JP 1280263 A JP1280263 A JP 1280263A JP 28026389 A JP28026389 A JP 28026389A JP 2760604 B2 JP2760604 B2 JP 2760604B2
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- layer
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、記録層の屈折率変化により情報の記録がな
される光記録媒体に関するものである。
される光記録媒体に関するものである。
（ロ） 従来の技術 屈折率変化により情報の記録がなされる光記録媒体と
しては、記録層に相変化材料を用いたものが公知であ
る。斯かる媒体では、記録用ビームを記録相に収束せし
めて記録層を溶融した後、この記録層を急冷することに
よって記録層の結晶化状態をアモルファス化し、これに
より、このアモルファス化部分の屈折率を他の結晶化部
分に対して相違せしめて情報の記録がなされる。
しては、記録層に相変化材料を用いたものが公知であ
る。斯かる媒体では、記録用ビームを記録相に収束せし
めて記録層を溶融した後、この記録層を急冷することに
よって記録層の結晶化状態をアモルファス化し、これに
より、このアモルファス化部分の屈折率を他の結晶化部
分に対して相違せしめて情報の記録がなされる。
然し乍ら斯かる相変化型の媒体では、記録層を溶融し
て情報を記録するものであるから、記録用ビームとして
比較的高出力のビームが必要となる。又、記録時の熱の
広がりにより、記録ピットの大きさがビームの収束スポ
ットよりも大きくなるため、高密度記録が困難となり、
又この熱の広がりによりピットが一定の形状にて形成さ
れないといった問題があった。
て情報を記録するものであるから、記録用ビームとして
比較的高出力のビームが必要となる。又、記録時の熱の
広がりにより、記録ピットの大きさがビームの収束スポ
ットよりも大きくなるため、高密度記録が困難となり、
又この熱の広がりによりピットが一定の形状にて形成さ
れないといった問題があった。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明はこの様な従来例の問題点を解決せんとするも
のである。
のである。
（ニ） 課題を解決するための手段 上記課題に鑑み本発明は、透明基板上に記録層が形成
され、該記録層上に反射層が形成され、前記記録層の屈
折率変化により情報の記録がなされ、前記透明基板側か
ら照射されたビームの前記記録層の前記透明基板側の界
面での反射ビームと、前記記録層の前記反射層側の界面
での反射ビームとの干渉の具合により変化するビーム強
度により情報の読取りがなされる光記録媒体において、
前記記録層が光重合性材料を含むことを特徴とする。
され、該記録層上に反射層が形成され、前記記録層の屈
折率変化により情報の記録がなされ、前記透明基板側か
ら照射されたビームの前記記録層の前記透明基板側の界
面での反射ビームと、前記記録層の前記反射層側の界面
での反射ビームとの干渉の具合により変化するビーム強
度により情報の読取りがなされる光記録媒体において、
前記記録層が光重合性材料を含むことを特徴とする。
更に、本発明は、前記記録層には更に光開始剤が含有
されていることを特徴とする。
されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記光重合性材料が紫外線硬化樹脂
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
また、本発明は、透明基板上に記録層が形成され、該
記録層上に反射層が形成され、前記記録層の屈折率変化
により情報の記録がなされ、前記透明基板側から照射さ
れたビームの前記記録層の前記透明基板側の界面での反
射ビームと、前記記録層の前記反射層側の界面での反射
ビームとの干渉の具合により変化するビーム強度により
情報の読取りがなされる光記録媒体において、前記記録
層が架橋性材料を含むことを特徴とする。
記録層上に反射層が形成され、前記記録層の屈折率変化
により情報の記録がなされ、前記透明基板側から照射さ
れたビームの前記記録層の前記透明基板側の界面での反
射ビームと、前記記録層の前記反射層側の界面での反射
ビームとの干渉の具合により変化するビーム強度により
情報の読取りがなされる光記録媒体において、前記記録
層が架橋性材料を含むことを特徴とする。
（ホ） 作用 光重合性材料は、自然光下においてはモノマー単位又
はオリゴマー単位で分離した分子構造を有している。斯
かる材料に所定波長のビームを照射すると、材料分子が
モノマー単位又はオリゴマー単位で重合される。この様
に分子が重合されると、材料の体積が増大するため、材
料の密度が低下する。材料の屈折率は材料の密度に関連
して変化することが知られている。斯かる原理について
は、例えば東海大学出版会発行「光学の原理」、P125〜
P129に記載されているので、ここでは割愛する。
はオリゴマー単位で分離した分子構造を有している。斯
かる材料に所定波長のビームを照射すると、材料分子が
モノマー単位又はオリゴマー単位で重合される。この様
に分子が重合されると、材料の体積が増大するため、材
料の密度が低下する。材料の屈折率は材料の密度に関連
して変化することが知られている。斯かる原理について
は、例えば東海大学出版会発行「光学の原理」、P125〜
P129に記載されているので、ここでは割愛する。
斯かる材料を記録層に含有せしめると、記録層の屈折
率は、所定波長のビームの照射により変化し、これに応
じて記録層の反射率が他の部分に比べて相違する。
率は、所定波長のビームの照射により変化し、これに応
じて記録層の反射率が他の部分に比べて相違する。
又、架橋性材料の場合、所定波長のビームを照射する
と、高分子間に架橋による結合が生じる。この様に高分
子に結合が生じると、先の光重合と同様、材料の体積が
増大し、材料の屈折率が変化する。斯かる材料を記録層
に含有せしめると、特定波長のビームの照射により記録
層の反射率が変化する様になる。
と、高分子間に架橋による結合が生じる。この様に高分
子に結合が生じると、先の光重合と同様、材料の体積が
増大し、材料の屈折率が変化する。斯かる材料を記録層
に含有せしめると、特定波長のビームの照射により記録
層の反射率が変化する様になる。
（ヘ） 実施例 本発明の記録層が用いられて好適な媒体の構成を第１
図に示す。図において、（１）は透明な基板、（２）は
記録層、（３）は反射層である。斯かる媒体に、記録層
（２）の屈折率を変えない様なビームを照射すると、こ
のビームは、基板（１）と記録層（２）の境界面で反射
されるか、若しくは記録層（２）と反射層（３）の境界
面で反射される。
図に示す。図において、（１）は透明な基板、（２）は
記録層、（３）は反射層である。斯かる媒体に、記録層
（２）の屈折率を変えない様なビームを照射すると、こ
のビームは、基板（１）と記録層（２）の境界面で反射
されるか、若しくは記録層（２）と反射層（３）の境界
面で反射される。
ここで、各反射ビーム（r1）（r2）は、第２図に示す
様に反射ビーム（r2）が余分に記録層（２）を通ってい
るため、互いの位相状態等が相違している。このため、
夫々の反射ビーム（r1）（r2）は互いに干渉し合い、こ
れにより、記録層（２）からの反射ビームの強度は、こ
の干渉の具合により変化する。この反射ビームの強度
は、記録層（２）の反射率として測定され、この反射率
Ｒ（エネルギー反射率）は、記録層（２）の複屈折率を
n1 ＊＝n1−k1i、反射層（３）の複屈折率をn2 ＊＝n2−k
2i、基板（１）の屈折率をn0とすると、次式にて表わす
ことができる。ただし、n0、n1、n2は屈折率を表わし、
k1、k2は吸収の度合を表わす。
様に反射ビーム（r2）が余分に記録層（２）を通ってい
るため、互いの位相状態等が相違している。このため、
夫々の反射ビーム（r1）（r2）は互いに干渉し合い、こ
れにより、記録層（２）からの反射ビームの強度は、こ
の干渉の具合により変化する。この反射ビームの強度
は、記録層（２）の反射率として測定され、この反射率
Ｒ（エネルギー反射率）は、記録層（２）の複屈折率を
n1 ＊＝n1−k1i、反射層（３）の複屈折率をn2 ＊＝n2−k
2i、基板（１）の屈折率をn0とすると、次式にて表わす
ことができる。ただし、n0、n1、n2は屈折率を表わし、
k1、k2は吸収の度合を表わす。
第１式において、r1、r2、δ１、δ２、νは夫々次式
にて求められる。
にて求められる。
（d:記録層の膜厚、λ：入射光の波長） 尚、斯かる理論式の導出については、出願人が先に出
願した特願平１−123915号に開示されており、ここでは
その説明を省略する。
願した特願平１−123915号に開示されており、ここでは
その説明を省略する。
第１式〜第６式からわかる様に、記録層（２）の反射
率Ｒは、記録層（２）の屈折率n1に依存する。前記作用
の項で述べた様に、記録層に光重合材料又は光橋架性材
料を含有せしめた場合、特定波長のビームを記録層
（２）に照射することにより、記録層（２）の屈折率n1
を部分的に変化させることができる。斯様に屈折率n1が
変化されると、前記第１式〜第６式よりわかる様に、そ
の部分の反射率が他の部分に対して相違する様になる。
再生時には、他の波長のビームにて記録層（２）を走査
し、その反射光のレベルを受光素子により検出すること
により、情報の読取りがなされる 次に、斯かる原理に基いた反射率変化の測定に関する
実験を行ったので、これについて説明する。第３図は、
斯かる実験に用いた媒体の構成を示す。この媒体は、第
１図に示す媒体に比べて基板（１）と記録層（２）の間
にダイヤモンド層（４）が配されている点において相違
している。これは、今回基板（１）及び記録層（２）と
して用いる材料の屈折率が互いに接近した値であるた
め、第１図の様な構成とした場合に、基板（１）と記録
層（２）の間の境界面にてビームが反射されず、このた
め、上述した２つの反射ビームの干渉作用が生じなくな
るといった不都合を解消するためのものである。即ち、
高屈折率のダイヤモンド層（４）を配することにより、
記録層（２）とダイヤモンド層（４）の間の屈折率差を
大きくし、以って、記録層（２）とダイヤモンド層
（４）間の境界面においてもビームの反射が生じる様に
している。
率Ｒは、記録層（２）の屈折率n1に依存する。前記作用
の項で述べた様に、記録層に光重合材料又は光橋架性材
料を含有せしめた場合、特定波長のビームを記録層
（２）に照射することにより、記録層（２）の屈折率n1
を部分的に変化させることができる。斯様に屈折率n1が
変化されると、前記第１式〜第６式よりわかる様に、そ
の部分の反射率が他の部分に対して相違する様になる。
再生時には、他の波長のビームにて記録層（２）を走査
し、その反射光のレベルを受光素子により検出すること
により、情報の読取りがなされる 次に、斯かる原理に基いた反射率変化の測定に関する
実験を行ったので、これについて説明する。第３図は、
斯かる実験に用いた媒体の構成を示す。この媒体は、第
１図に示す媒体に比べて基板（１）と記録層（２）の間
にダイヤモンド層（４）が配されている点において相違
している。これは、今回基板（１）及び記録層（２）と
して用いる材料の屈折率が互いに接近した値であるた
め、第１図の様な構成とした場合に、基板（１）と記録
層（２）の間の境界面にてビームが反射されず、このた
め、上述した２つの反射ビームの干渉作用が生じなくな
るといった不都合を解消するためのものである。即ち、
高屈折率のダイヤモンド層（４）を配することにより、
記録層（２）とダイヤモンド層（４）の間の屈折率差を
大きくし、以って、記録層（２）とダイヤモンド層
（４）間の境界面においてもビームの反射が生じる様に
している。
今回の実験では、記録層（２）として紫外線硬化樹脂
（UV硬化樹脂）を用いた。又、光に対する重合を促進す
るために光開始剤を添加している。斯かる材料の組成は
次のとおりである。
（UV硬化樹脂）を用いた。又、光に対する重合を促進す
るために光開始剤を添加している。斯かる材料の組成は
次のとおりである。
UV硬化樹脂:1.3−ブチレングリコールジメタクリレート
……100部 光開始剤:1−（４−ドテシルフェニル）−２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロパン−１−オン ……５部 溶剤：メチルエチルケトン ……100部 又、基板（１）にはポリカーボネートを、ダイヤモン
ド層（４）にはダイヤモンドライクカーボンを、反射層
（３）にはCuを夫々用いた。
……100部 光開始剤:1−（４−ドテシルフェニル）−２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロパン−１−オン ……５部 溶剤：メチルエチルケトン ……100部 又、基板（１）にはポリカーボネートを、ダイヤモン
ド層（４）にはダイヤモンドライクカーボンを、反射層
（３）にはCuを夫々用いた。
媒体は、ポリカーボネート基板上にダイヤモンドライ
クカーボンを膜厚100Åにて蒸着し、この上に上記組成
の記録層をスピンコート法にて膜厚2200Åにて塗布し、
その上にCu反射膜を膜厚1000Åにて蒸着して形成した。
クカーボンを膜厚100Åにて蒸着し、この上に上記組成
の記録層をスピンコート法にて膜厚2200Åにて塗布し、
その上にCu反射膜を膜厚1000Åにて蒸着して形成した。
斯かる媒体に325nmのビーム波長を有するHe−Cdレー
ザを部分的に照射して光重合反応を行わしめ、その後媒
体を高圧酸素の存在下に数時間放置して記録層に酸素を
浸透させて記録層の重合反応を抑制させ（UV硬化樹脂は
酸素の存在下では光重合されない）、然る後、この媒体
の記録部分と未記録部分に夫々上記と同様のHe−Cdレー
ザを照射してその反射率を測定した。斯かる実験におい
て、次の様な実験結果が得られた。
ザを部分的に照射して光重合反応を行わしめ、その後媒
体を高圧酸素の存在下に数時間放置して記録層に酸素を
浸透させて記録層の重合反応を抑制させ（UV硬化樹脂は
酸素の存在下では光重合されない）、然る後、この媒体
の記録部分と未記録部分に夫々上記と同様のHe−Cdレー
ザを照射してその反射率を測定した。斯かる実験におい
て、次の様な実験結果が得られた。
以上の実験により、記録層に光重合性材料を含有せし
めると、光ビーム照射による光反応により情報の記録が
できることが確認できる。
めると、光ビーム照射による光反応により情報の記録が
できることが確認できる。
尚、上記実験では、測定時に用いるビームを記録時に
用いるビームと同一としているので、媒体を高圧酸素下
に放置して記録層の光重合を抑制する様にしているが、
記録層に光重合が生じない様な波長のビームを測定用ビ
ームとして用いれば、この様に媒体を高圧酸素下に放置
する必要はない。
用いるビームと同一としているので、媒体を高圧酸素下
に放置して記録層の光重合を抑制する様にしているが、
記録層に光重合が生じない様な波長のビームを測定用ビ
ームとして用いれば、この様に媒体を高圧酸素下に放置
する必要はない。
又、上記実験例では、記録層としてUV硬化樹脂を用い
たが、フォトクロミック材料或いは有機色素材料等他の
光重合材料を記録層として用いることもできる。上記実
験例の場合、光重合により記録層体積が僅かに増大し、
これによりこの部分の屈折率が変化すること以外に斯か
る体積膨張により記録層の膜厚がわずかに増大して、第
１式におけるｄが変化することにより記録層の反射率が
変化することが考えられるが、何れにしても、材料の光
重合によって記録層の体積が変化すること以外に記録層
の反射率を変化させる要因はない。従って、光化学反応
により体積が変化する材料であれば、上記実験例と同
様、所定波長のビームの照射により記録層の屈折率を変
化させることができるものと推定される。斯かる材料と
しては例えば、光により架橋反応が生じる材料がある。
当該材料においては、ビームが照射されることにより、
隣近する高分子間に結合が生じ、このため、前記光重合
の際と同様、材料の体積が変化し、材料の屈折率が変化
する。
たが、フォトクロミック材料或いは有機色素材料等他の
光重合材料を記録層として用いることもできる。上記実
験例の場合、光重合により記録層体積が僅かに増大し、
これによりこの部分の屈折率が変化すること以外に斯か
る体積膨張により記録層の膜厚がわずかに増大して、第
１式におけるｄが変化することにより記録層の反射率が
変化することが考えられるが、何れにしても、材料の光
重合によって記録層の体積が変化すること以外に記録層
の反射率を変化させる要因はない。従って、光化学反応
により体積が変化する材料であれば、上記実験例と同
様、所定波長のビームの照射により記録層の屈折率を変
化させることができるものと推定される。斯かる材料と
しては例えば、光により架橋反応が生じる材料がある。
当該材料においては、ビームが照射されることにより、
隣近する高分子間に結合が生じ、このため、前記光重合
の際と同様、材料の体積が変化し、材料の屈折率が変化
する。
（ト） 発明の効果 以上、本発明に依れば、記録層を溶融させずとも光化
学反応により記録層の反射率を変化させることができる
ので、比較的低出力のビーム源を利用することができ、
又、記録ピットの形状を、ビームの径に略一致した大き
さにまで絞れるので、情報の記録密度を大幅に向上させ
ることができる。
学反応により記録層の反射率を変化させることができる
ので、比較的低出力のビーム源を利用することができ、
又、記録ピットの形状を、ビームの径に略一致した大き
さにまで絞れるので、情報の記録密度を大幅に向上させ
ることができる。
第１図及び第２図は実施例の一例を示す図、第３図は実
験に用いた媒体の構成を示す図である。 （１）……基板、（２）……記録層、（３）……反射
層、（４）……ダイヤモンド層。
験に用いた媒体の構成を示す図である。 （１）……基板、（２）……記録層、（３）……反射
層、（４）……ダイヤモンド層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 宏太郎 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 入江 正浩 福岡県春日市春日公園１―29―４―404 (56)参考文献 特開 昭51−103424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−129525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−5421（ＪＰ，Ａ) 国際公開88／3311（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03F 7/004 G03F 7/027 G11B 7/24
Claims (4)
- 【請求項１】透明基板上に記録層が形成され、該記録層
上に反射層が形成され、前記記録層の屈折率変化により
情報の記録がなされ、前記透明基板側から照射されたビ
ームの前記記録層の前記透明基板側の界面での反射ビー
ムと、前記記録層の前記反射層側の界面での反射ビーム
との干渉の具合により変化するビーム強度により情報の
読取りがなされる光記録媒体において、前記記録層が光
重合性材料を含むことを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項２】記録層には更に光開始剤が含有されている
ことを特徴とする請求項（１）に記載の光記録媒体。 - 【請求項３】光重合性材料が紫外線硬化樹脂であること
を特徴とする請求項（１）に記載の光記録媒体。 - 【請求項４】透明基板上に記録層が形成され、該記録層
上に反射層が形成され、前記記録層の屈折率変化により
情報の記録がなされ、前記透明基板側から照射されたビ
ームの前記記録層の前記透明基板側の界面での反射ビー
ムと、前記記録層の前記反射層側の界面での反射ビーム
との干渉の具合により変化するビーム強度により情報の
読取りがなされる光記録媒体において、前記記録層が架
橋性材料を含むことを特徴とする光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280263A JP2760604B2 (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280263A JP2760604B2 (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140960A JPH03140960A (ja) | 1991-06-14 |
| JP2760604B2 true JP2760604B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=17622558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1280263A Expired - Fee Related JP2760604B2 (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760604B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49129525A (ja) * | 1973-04-13 | 1974-12-11 | ||
| JPS5410483B2 (ja) * | 1975-03-10 | 1979-05-07 | ||
| US4965118A (en) * | 1986-10-30 | 1990-10-23 | Dai Nippon Insatsu Kabushiki Kaisha | Flexible optical information recording medium and method of manufacturing the same |
-
1989
- 1989-10-26 JP JP1280263A patent/JP2760604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03140960A (ja) | 1991-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |