JP4675196B2 - ホログラム記録媒体用組成物、ホログラム記録媒体及びその製造方法、並びに、ホログラム記録方法及びホログラム再生方法 - Google Patents
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Description
<1> 重合性モノマー、光重合開始剤、非重合性化合物、及び有機ゲル化剤を少なくとも含むことを特徴とするホログラム記録媒体用組成物である。
該<1>に記載のホログラム記録媒体用組成物においては、有機ゲル化剤を用いることにより短時間で効率的に、かつ水分の影響を受けず高品質なホログラム記録媒体を作製できる。
<2> 有機ゲル化剤のゲル化温度が、30〜80℃である前記<1>に記載のホログラム記録媒体用組成物である。
<4> 第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上にホログラフィを利用して情報を記録するホログラム記録層と、を少なくとも有してなり、前記ホログラム記録層が、前記<1>から<2>のいずれかに記載のホログラム記録媒体用組成物から形成されたことを特徴とするホログラム記録媒体である。
該<4>に記載のホログラム記録媒体においては、本発明のホログラム記録媒体用組成物を用いることにより、高画質記録が可能な高品質なホログラム記録媒体が得られる。
<5> ホログラム記録層が、ホログラム記録媒体用組成物を、有機ゲル化剤のゲル化温度以上の温度で加熱してゾル化した後に、第一の基板と第二の基板との間に堆積することによって作製される前記<4>に記載のホログラム記録媒体である。
<6> 第二の基板とホログラム記録層との間にフィルタ層を有する前記<5>に記載のホログラム記録媒体である。
<7> フィルタ層が、第一の光を透過し、第二の光を反射する前記<6>に記載のホログラム光記録媒体である。
前記<1>から<2>のいずれかに記載のホログラム記録媒体用組成物を、有機ゲル化剤がゲル化するゲル化温度以上の温度で加熱した後に、第一の基板と第二の基板との間に堆積することによってホログラム記録層を形成するホログラム記録層形成工程を少なくとも含むことを特徴とするホログラム記録媒体の製造方法である。
本発明のホログラム記録媒体の製造方法においては、ゲル化温度以上の温度で加熱することにより、ホログラム記録媒体用組成物が流動性のある液体となるため、二枚の基板の間に容易に堆積させることができるとともに、所望の厚みで均一に堆積させることができる。その後、ゲル化温度以下にすることにより、液体状態のホログラム記録媒体用組成物がゲル化して二枚の基板の間にホログラム記録層が形成される。前記液体状態からゲル状態への相転移は速やかに行われるため迅速な硬化が実現でき、ホログラム記録媒体の効率的な作製が可能となる。
本発明のホログラム記録方法においては、本発明の前記ホログラム記録媒体を用いて、情報光及び参照光を照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉パターンによって情報をホログラム記録層に記録することにより、今までにない高密度記録を実現することができる。
<10> 前記<3>から<7>のいずれかに記載のホログラム記録媒体に対し情報光及び参照光を同軸光束として照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉パターンによって情報をホログラム記録層に記録することを特徴とするホログラム記録方法である。
本発明のホログラム記録方法においては、本発明の前記ホログラム記録媒体を用いて、情報光及び参照光を同軸光束として照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉パターンによって情報をホログラム記録層に記録することにより、今までにない高密度記録を実現することができる。
本発明のホログラム再生方法においては、本発明の前記ホログラム記録方法によりホログラム記録層に記録された干渉パターンを効率よく、正確に読み取って高密度記録情報を再生することができる。
本発明の体積型のホログラム記録媒体用組成物は、必須成分として、(A)有機ゲル化剤、(B)重合性モノマー、(C)光重合開始剤、(D)非重合性化合物を少なくとも含み、更に必要に応じて、(E)添加剤、その他の成分を含んでなる。
<(A)有機ゲル化剤>
前記有機ゲル化剤とは、加熱すると流動性のあるゾル状態になり冷却するとゲルになる熱可逆性を有する物理ゲルを指し、水素結合、ファンデルワールス力、π−πスタッキング、静電相互作用、配位結合などの共有結合以外の2次的な作用でゲル化を起こすものをいう。このような有機ゲル化剤には、低分子化合物によるもの及び高分子化合物によるものが知られているが、ホログラム記録媒体用組成物中に含まれる重合性モノマー及びその他の組成物に応じて適宜選択することができる。このような有機ゲル化剤の具体例としては、1,2,3,4−ジベンジリデン−D−ソルビトール、12−ヒドロキシステアリン酸、N−ラウロイル−L−グルタミン酸−α、γ−ビス−n−ブチルアミド、コレステロール誘導体、コール酸誘導体、2,3−ビス−n−ヘキサデシロキシアントラセン、尿素誘導体、グルコンアミド誘導体、N,N’−ジドデカノイル−トランス−1,2−シクロヘキサンジアミン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸などが挙げられる。これらの詳細は「表面」(36(6)、291頁(1998))、「Chem.Rev.」(1997,97,3133)、特開2004−262856号公報、ゲルハンドブック(エヌ・ティー・エス、1997年)等の記載を参考にすることができる。
本発明のホログラム記録媒体用組成物が試験管に入れて逆さにしても流れ出ない温度をゲル化温度とすると、前記ゲル化温度としては、30〜80℃が好ましく、40〜70℃がより好ましい。前記ゲル化温度が30℃未満であると、室温でゾル状態を取りやすく、ホログラム記録媒体の効率的な製作ができなくなることがあり、80℃超であると、ホログラム記録媒体用組成物を液状化する際のエネルギー効率や作業効率が低下することがある。
前記ゲル化温度は、添加する有機ゲル化剤の種類や添加量、又はホログラム記録媒体用組成物の構成成分の種類によって異なるが、前記した有機ゲル化剤を適宜選択することにより上記温度範囲の組成物とすることが可能である。
前記重合性モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル基やメタクリル基のような不飽和結合を有するラジカル重合型のモノマー、エポキシ環やオキセタン環のようなエーテル構造を有するカチオン重合系モノマーなどが挙げられる。これらのモノマーは、単官能であってもよいし、多官能であってもよい。また、光架橋反応を利用したものであってもよい。
前記ラジカル重合型のモノマーとしては、例えば、アクリロイルモルホリン、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールPO変性ジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、EO変性ビスフェノールAジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジ(ウレタン−アクリレート)オリゴマー、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、EO変性グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、2−ナフト−1−オキシエチルアクリレート、2−カルバゾイル−9−イルエチルアクリレート、(トリメチルシリルオキシ)ジメチルシリルプロピルアクリレート、ビニル−1−ナフトエート、N−ビニルカルバゾール、2,4,6−トリブロモフェニルアクリレート、ペンタブロモフェニルアクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレートなどが挙げられる。
これらモノマーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤としては、記録光に対して感度を有し、光照射によりラジカル重合反応を引き起こすものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’5,5’−テトラフェニル−1,1’−ビイミダゾール、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(p−メトキシフェニルビニル)−1,3,5−トリアジン、ベンゾイン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−2−オン、ベンゾフェノン、チオキサントン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルアシルホスフィンオキシド、トリフェニルブチルボレートテトラチルアンモニウム、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)〕フェニルチタニウム、特開2005−49608号公報記載の光吸収部と遊離基を発生する活性部を分子内に有する化合物などが挙げられる。これらの中でも、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’5,5’−テトラフェニル−1,1’−ビイミダゾール、トリフェニルブチルボレートテトラチルアンモニウム、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)ビス〔2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)〕フェニルチタニウムが好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、照射する光の波長に合わせて増感剤として増感色素を併用してもよい。前記光重合開始剤のホログラム記録媒体用組成物中における含有量は、全ホログラム記録媒体用組成物の固形分中、0.3〜4質量%が好ましく、0.5〜3質量%がより好ましい。
上記分光増感色素として、具体的には、特開昭58−15603号公報に記載の3−ケトクマリン化合物、特開昭58−40302号公報に記載のチオピリリウム塩、特公昭59−28328号公報、同60−53300号公報に記載のナフトチアゾールメロシアニン化合物、特公昭61−9621号公報、同62−3842号公報、特開昭59−89303号公報、同60−60104号公報に記載のメロシアニン化合物が挙げられる。
また、「機能性色素の化学」(1981年、CMC出版社、p.393〜p.416)や「色材」(60〔4〕212−224(1987))等に記載された色素も挙げることができ、具体的には、カチオン性メチン色素、カチオン性カルボニウム色素、カチオン性キノンイミン色素、カチオン性インドリン色素、カチオン性スチリル色素が挙げられる。
更に、クマリン(ケトクマリンまたはスルホノクマリンも含まれる。)色素、メロスチリル色素、オキソノール色素、ヘミオキソノール色素等のケト色素;非ケトポリメチン色素、トリアリールメタン色素、キサンテン色素、アントラセン色素、ローダミン色素、アクリジン色素、アニリン色素、アゾ色素等の非ケト色素;アゾメチン色素、シアニン色素、カルボシアニン色素、ジカルボシアニン色素、トリカルボシアニン色素、ヘミシアニン色素、スチリル色素等の非ケトポリメチン色素;アジン色素、オキサジン色素、チアジン色素、キノリン色素、チアゾール色素等のキノンイミン色素等も分光増感色素に含まれる。上記分光増感色素は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記増感色素のホログラム記録媒体用組成物中における含有量は、全ホログラム記録媒体用組成物の固形分中、0.3〜4質量%が好ましく、0.5〜3質量%がより好ましい。
非重合性化合物とは、光重合時にポリマーに取り込まれない化合物であり、バインダーポリマー又はオリゴマー、その他屈折率を調整する目的で導入する化合物をいう。体積ホログラム記録では光の干渉によって生じる干渉縞を屈折率の異なる縞として記録するが、重合性モノマーは干渉縞の明部に拡散し重合することで一般的にモノマー状態より屈折率が高くなるため、干渉縞の暗部へは屈折率の異なる化合物、好ましくは屈折率の低い化合物が集まることが必要となる。
前記バインダーポリマー又はオリゴマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸やイタコン酸等の不飽和酸と、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、スチレン、α−メチルスチレン等との共重合体;ポリメチルメタクリレートに代表されるメタクリル酸アルキルやアクリル酸アルキルの重合体;(メタ)アクリル酸アルキルとアクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン等との共重合体;アクリロニトリルと塩化ビニルや塩化ビニリデンとの共重合体;側鎖にカルボキシル基を有するセルロース変性物;ポリエチレンオキシド;ポリビニルピロリドン;フェノール、o−、m−、p−クレゾール、及び/又はキシレノールとアルデヒド、アセトン等との縮合反応で得られるノボラック樹脂;エピクロロヒドリンとビスフェノールAとのポリエーテル;可溶性ナイロン;ポリ塩化ビニリデン;塩素化ポリオレフィン;塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体;酢酸ビニルの重合体;アクリロニトリルとスチレンとの共重合体;アクリロニトリルとブタジエン及びスチレンとの共重合体;ポリビニルアルキルエーテル;ポリビニルアルキルケトン;ポリスチレン;ポリウレタン;ポリエチレンテレフタレートイソフタレート;アセチルセルロース;アセチルプロピオキシセルロース;アセチルブトキシセルロース;ニトロセルロース;セルロイド;ポリビニルブチラール;エポキシ樹脂;メラミン樹脂;フォルマリン樹脂;シロキサン等が用いられる。なお、本明細書では、「アクリル、メタクリル」の双方或いはいずれかを指す場合、「(メタ)アクリル」と表記することがある。これらバインダーポリマー又はオリゴマーの分子量は500〜100,000が好ましく、1,000〜30,000がより好ましい。
前記バインダーポリマー又はオリゴマー以外のその他の非重合性化合物としては、脂肪酸エステル、リン酸エステル、炭化水素系化合物、ウレタン化合物などが挙げられる。
これら非重合性化合物の含有量は、ホログラム記録媒体用組成物の全固形分中、10〜95質量%が好ましく、35〜90質量%が更に好ましい。
記録層の貯蔵安定性を改良する目的でフォトポリマーの重合禁止剤や酸化防止剤を加えてもよい。重合禁止剤、酸化防止剤としては例えば、ハイドロキノン、p−ベンゾキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジターシヤリ−ブチル−p−クレゾール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−ターシヤリ−ブチルフェノール)、トリフェルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト,フェノチアジン、N−イソプロピル−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、などが挙げられる。
前記添加剤の添加量としては、ホログラム記録媒体用組成物に使用する前記重合性モノマーの全量に対して、3重量%以内が好ましい。前記添加量が、3重量%を越えると重合が遅くなるか、著しい場合は重合しなくなることがある。
本発明のホログラム記録媒体は、第1基板と、第2基板と、該第2基板上にホログラフィを利用して情報を記録するホログラム記録層と、を少なくとも有してなり、必要に応じて、フィルタ層、ギャップ層、その他の層を有してなる。
また、本発明のホログラム記録媒体の詳細については、後述の具体的形態にて説明する。
本発明のホログラム記録媒体は、2次元などの情報を記録する比較的薄型の平面ホログラムや立体像など多量の情報を記録する体積ホログラムであってもよく、透過型及び反射型のいずれであってもよい。また、ホログラムの記録方式もいずれであってもよく、例えば、振幅ホログラム、位相ホログラム、ブレーズドホログラム、複素振幅ホログラムなどでもよい。
前記ホログラム記録層は、前記本発明のホログラム記録媒体用組成物を、有機ゲル化剤がゲル化するゲル化温度以上の温度で加熱した後に、第1基板と第2基板との間に堆積することによって形成される。前記ホログラム記録層は、ホログラフィを利用して情報が記録され得るものであり、所定の波長の電磁波を照射すると、その強度に応じて吸光係数や屈折率などの光学特性が変化する材料として、本発明の前記ホログラム記録媒体用組成物を用いることにより、高密度記録が可能となる。
前記堆積手段としては、例えば、前記基板に本発明のホログラム記録媒体用組成物を保持するガスケットを取り付け、ホログラム記録媒体用組成物を有機ゲル化剤がゲル化するゲル化温度以上の温度で加熱して液体状態(ゾル化)とした後に、該ガスケットにより形成される空間内に注入し、その後有機ゲル化剤のゲル化温度以下にすることによりホログラム記録媒体用組成物をゲル化して硬化させ、二枚の基板の間に堆積させる。
前記基板としては、後述するようにガラスが一般的に用いられるが、ガラス以外にも、データ記録に用いる照射光に透明な他の材料、例えばポリカーボネート、ポリ(メチルメタクリレート)、環状オレフィン系開環重合物等のプラスチックを用いることもできる。また、二枚の基板の間に、ホログラム記録媒層を所望の厚みで形成するためのスペーサーを配置して、ホログラム記録媒体用組成物の堆積を行うこともできる。
また、前記ホログラム記録媒体用組成物の堆積は、ガスケットにより形成される堆積空間内に、ディスペンサーによりホログラム記録媒体用組成物を盛り付けてもよいし、塗布により行ってもよい。
前記光記録層の厚みが、前記好ましい数値範囲であると、10〜300多重のシフト多重を行っても十分なS/N比を得ることができ、前記より好ましい数値範囲であるとそれが顕著である点で有利である。
なお、前記ホログラム記録層が、前記有機ゲル化剤を含有していることは下記のような分析方法により分析することができる。この分析により、ホログラム記録層が、本発明のホログラム記録媒体用組成物で形成されていることが判る。
(1)組成物中の各成分を分離し、NMRや液体クロマトグラフィーなどを測定する。
(2)LC−MSやTLC−MSなどで分離することなく同定する。
本発明のホログラム記録方法は、可干渉性を有する情報光及び参照光を前記本発明のホログラム記録媒体に照射し、前記情報光と前記参照光とにより干渉像を形成し、該干渉像を前記ホログラム記録媒体に記録してなる。
また、情報光の光軸と参照光の光軸とが同軸となるように、ホログラム記録媒体に前記情報光及び前記参照光を照射し、該情報光と該参照光との干渉により生成される干渉像を前記ホログラム記録媒体に記録してもよい。
本発明のホログラム記録方法に用いられるホログラム記録装置は、可干渉性を有する情報光及び参照光を前記本発明のホログラム記録媒体に照射し、前記情報光と前記参照光とにより干渉像を形成し、該干渉像を前記ホログラム記録媒体に記録してなる。
本発明のホログラム記録媒体を記録及び再生する方法、装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、米国特許第5,719,691号明細書、同第5,838,467号明細書、同第6,163,391号明細書、同第6,414,296号明細書、米国特許出願公開第2002−136143号明細書、特開2000−98862号公報、同2000−298837号公報、同2001−23169号公報、同2002−83431号公報、同2002−123949号公報、同2002−123948号公報、同2003−43904号公報、同2004−171611号公報、国際公開第99/57719号パンフレット、同第02/05270号パンフレット、第02/75727号パンフレットなどに記載されたホログラム記録方法、ホログラム記録装置などが挙げられる。
本発明のホログラム記録媒体は、少なくとも一の支持体上にホログラム記録層を積層し、情報光と参照光とが異なる方向から照射される一般的なホログラムの記録に用いられる第一の形態と、情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸になるようにして行われるコリニア方式に用いられ、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上にホログラム記録層と、前記第二の基板と該ホログラム記録層との間にフィルタ層とを有する第二の形態などが挙げられる。以下第一の形態及び第二の形態について順に説明する。
前記第一の形態は一般のホログラム記録方法に用いられるもので、層構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、支持体上にホログラム記録層を単層又は2以上の層を積層した構成、図1に示すように、支持体42及び43により記録層41を挟み込み、支持体42及び43の最外層にそれぞれ反射防止層44及び45を形成した層構成などが挙げられる。
更に、記録層41及び支持体42との間、記録層41と支持体43との間にガスバリア層などを形成してもよい。また、反射防止層44及び45の表面に保護層などを設けてもよい。
前記情報光及び前記参照光の光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光源から出射される可干渉性のあるレーザ光などが好ましい。
前記レーザ光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、波長が、360〜850nmから選択される1種以上の波長からなるレーザ光などが挙げられる。該波長は、380〜800nmが好ましく、400〜750nmがより好ましく、可視領域の中心が最も見え易い500〜600nmが最も好ましい。
前記波長が、360nm未満であると、鮮明な立体画像が得られないことがあり、850nmを超えると、前記干渉縞が微細となり、それに対応する感光材料が得られないことがある。
前記情報光と前記参照光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記情報光と前記参照光が異なった方向から照射されてもよく、同一方向で照射されもよい。また、前記情報光の光軸と前記参照光の光軸と同軸となるようにして照射されるものでもよい。
前記定着光の照射領域としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ホログラム記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光による記録対象部分と同じ領域か、該記録対象部分の外延よりも広くかつ該外延から少なくとも1μm外側まで延設された領域であることが好ましい。前記記録対象部分の外延から1μmを超えた領域まで定着光を照射すると、隣接する記録領域にも照射され、過剰な照射エネルギーとなり非効率的である。
前記定着光の照射方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所における前記情報光及び前記参照光と同じ方向でもよく、異なった方向でもよい。また、照射角度としては、記録層の層面に対して0〜60°が好ましく、0〜40°がより好ましい。前記照射角度が、上記以外の角度であると、定着が非効率となることがある。
前記定着光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ホログラム記録層の任意の箇所において、350〜850nmであることが好ましく、400〜600nmであることがより好ましい。
前記波長が、350nm未満であると、材料が分解してしまうことがあり、850nmを超えると、温度が上がり材料が劣化することがある。
前記定着光の照射量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記記録層の任意の箇所において、0.001〜1J/cm2であることが好ましく、0.01〜300mJ/cm2であることがより好ましい。
前記ホログラム記録層は、本発明のホログラム記録媒体用組成物を硬化させてなる。
前記支持体としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状平板状、シート状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記光記録媒体の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコン、などが挙げられる。
前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセテート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、プラスチックフィルムラミネート紙、合成紙などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、0.1〜5mmが好ましく、0.3〜2mmがより好ましい。前記基板の厚みが、0.1mm未満であると、ディスク保存時の形状の歪みを抑えられなくなることがあり、5mmを超えると、ディスク全体の重量が大きくなってドライブモーターなどにより回転して用いる場合には、過剰な負荷をかけることがある。
前記第二の形態は、情報光及び参照光の照射が、該情報光の光軸と該参照光の光軸とが同軸となるようにして行われるコリニア方式に用いられるホログラム記録媒体の形態で、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に本発明のホログラム記録層と、前記第二の基板と該ホログラム記録層との間にフィルタ層とを有するホログラム記録媒体などが挙げられる。
前記第二の形態におけるホログラム記録方法は、前記ホログラム記録媒体に情報光及び参照光を同軸光束として照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉パターンによって情報をホログラム記録層に記録するいわゆるコリニア方式による光記録方法である。
ここで、前記第二の形態のホログラム記録方法及び再生方法は、以下に説明するホログラム記録再生装置を用いて行われる。
図6は、前記第二の形態に係るホログラム記録再生装置の全体構成図である。なお、ホログラム記録再生装置は、ホログラム記録装置とホログラム再生装置を含んでなる。
このホログラム記録再生装置100はホログラム記録媒体22が取り付けられるスピンドル81と、このスピンドル81を回転させるスピンドルモータ82と、ホログラム記録媒体22の回転数を所定の値に保つようにスピンドルモータ82を制御するスピンドルサーボ回路83とを備えている。
また、ホログラム記録再生装置100は、ホログラム記録媒体22に対して情報光と記録用参照光とを照射して情報を記録すると共に、ホログラム記録媒体22に対して再生用参照光を照射し、再生光を検出して、ホログラム記録媒体22に記録されている情報を再生するためのピックアップ31と、このピックアップ31をホログラム記録媒体22の半径方向に移動可能とする駆動装置84とを備えている。
コントローラ90は、信号処理回路89より出力される基本クロックやアドレス情報を入力すると共に、ピックアップ31、スピンドルサーボ回路83、及びスライドサーボ回路88等を制御するようになっている。スピンドルサーボ回路83は、信号処理回路89より出力される基本クロックを入力するようになっている。コントローラ90は、CPU(中央処理装置)、ROM(リード オンリ メモリ)、及びRAM(ランダム アクセス メモリ)を有し、CPUが、RAMを作業領域として、ROMに格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ90の機能を実現するようになっている。
前記ホログラム記録層は、本発明のホログラム記録媒体用組成物を硬化させてなる。
前記フィルタ層は、入射角が変化しても選択反射波長にずれが生じることなく、情報光及び参照光によるホログラム記録媒体の反射膜からの乱反射を防止し、ノイズの発生を防止する機能がある。前記ホログラム記録媒体に前記フィルタ層を積層することにより、高解像度、回折効率の優れた光記録が得られる。
前記フィルタ層の機能は、第一の波長の光を透過し、該第一の波長の光と異なる第二の波長の光を反射することが好ましく、前記第一の波長の光が350〜600nmであり、かつ第二の波長の光が600〜900nmであることが好ましい。そのためには、光学系側から見て、ホログラム記録層、フィルタ層、及びサーボビットパターンの順に積層されている構造のホログラム記録媒体であることが好ましい。
また、前記フィルタ層は、入射角度±40°における、655nmでの光透過率が50%以上であり、80%以上が好ましく、かつ532nmでの光反射率が30%以上であり、40%以上が好ましい。
前記フィルタ層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、誘電体蒸着層、単層又は2層以上のコレステリック層、更に必要に応じてその他の層の積層体により形成される。また色材含有層を有していても良い。色材含有層については特願2004−352084号明細書を参考にできる。
前記フィルタ層は、直接ホログラム記録層など共に、前記支持体上に塗布などにより積層してもよく、フィルムなどの基材上に積層してホログラム記録媒体用フィルタを作製し、該光ホログラム記録媒体用フィルタを、支持体上に積層してもよい。
前記誘電体蒸着層は、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜を複数層積層してなり、波長選択反射膜とするためには、高屈折率の誘電体薄膜と低屈折率の誘電体薄膜とを交互に複数層積層することが好ましいが、2種以上に限定されず、それ以上の種類であってもよい。また色材含有層を設ける場合は、誘電体蒸着層の下に形成する。
前記積層数は、2〜20層が好ましく、2〜12層がより好ましく、4〜10層が更に好ましく、6〜8層が特に好ましい。前記積層数が、20層を超えると、多層蒸着により生産効率性が低下し、本発明の目的及び効果を達成できなくなることがある。
なお、前記誘電体薄膜の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。
前記スパッタリングとしては、成膜レートの高いDCスパッタリング法が好ましい。なお、DCスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、前記スパッタリングにより多層成膜する方法としては、例えば、(1)1つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する1チャンバ法、(2)複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
前記誘電体薄膜の膜厚としては、光学波長オーダーで、λ/16〜λの膜厚が好ましく、λ/8〜3λ/4がより好ましく、λ/6〜3λ/8がより好ましい。
前記コレステリック液晶層は、少なくとも、コレステロール誘導体、又はネマチック液晶化合物及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記コレステリック液晶層は、単層コレステリック液晶層及び2層以上の複数層コレステリック液晶層のいずれであってもよい。
具体的には、単層コレステリック液晶層の場合には、コレステリック液晶層の選択反射波長領域幅Δλは、下記数式1で表されることから、(ne−no)の大きな液晶を用いることが好ましい。
<数式1>
Δλ=2λ(ne−no)/(ne+no)
ただし、前記数式1中、noは、コレステリック液晶層に含有されるネマチック液晶分子の正常光に対する屈折率を表す。neは、該ネマチック液晶分子の異常光に対する屈折率を表す。λは、選択反射の中心波長を表す。
また、特願2004−352081号明細書に記載のように、カイラル化合物として感光性を有し、光によって液晶の螺旋ピッチを大きく変化させることができる光反応型カイラル化合物を用い、該光反応型カイラル化合物の含有量やUV照射時間を調整することにより、螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に連続的に変化したホログラム記録媒体用フィルタを用いることが好ましい。
前記コレステリック液晶層は、上記特性を満たせば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、上述したように、ネマチック液晶化合物、及びカイラル化合物を含有してなり、重合性モノマー、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記ネマチック液晶化合物は、液晶転移温度以下ではその液晶相が固定化することを特徴とし、その屈折率異方性Δnが、0.10〜0.40の液晶化合物、高分子液晶化合物、及び重合性液晶化合物の中から目的に応じて適宜選択することができる。溶融時の液晶状態にある間に、例えば、ラビング処理等の配向処理を施した配向基板を用いる等により配向させ、そのまま冷却等して固定化させることにより固相として使用することができる。
前記カイラル化合物としては、複数層コレステリック液晶層の場合には、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、液晶化合物の色相、色純度改良の観点から、例えば、イソマンニド化合物、カテキン化合物、イソソルビド化合物、フェンコン化合物、カルボン化合物、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、前記カイラル化合物としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、Merck社製の商品名S101、R811、CB15;BASF社製の商品名PALIOCOLOR LC756などが挙げられる。
前記コレステリック液晶層には、例えば、膜強度等の硬化の程度を向上させる目的で重合性モノマーを併用することができる。該重合性モノマーを併用すると、光照射による液晶の捻れ力を変化(パターンニング)させた後(例えば、選択反射波長の分布を形成した後)、その螺旋構造(選択反射性)を固定化し、固定化後のコレステリック液晶層の強度をより向上させることができる。ただし、前記液晶化合物が同一分子内に重合性基を有する場合には、必ずしも添加する必要はない。
前記重合性モノマーとしては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン性不飽和結合を持つモノマーなどが挙げられ、具体的には、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モノマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記重合性モノマーの添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し0〜50質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましい。前記添加量が50質量%を超えると、コレステリック液晶層の配向を阻害することがある。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光重合開始剤、増感剤、バインダー樹脂、重合禁止剤、溶媒、界面活性剤、増粘剤、色素、顔料、紫外線吸収剤、ゲル化剤などが挙げられる。
前記光重合開始剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、チバスペシャルティケミカルズ社製の商品名イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア784、イルガキュア814;BASF社製の商品名ルシリンTPOなどが挙げられる。
前記増感剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。
前記増感剤の添加量としては、前記コレステリック液晶層の全固形分質量に対し0.001〜1.0質量%が好ましい。
前記アクリル酸アルキルエステルのホモポリマー又はメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマーにおけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。
前記その他の水酸基を有するポリマーとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタアクリル酸のホモポリマー)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーの多元共重合体などが挙げられる。
前記重合禁止剤の添加量としては、前記重合性モノマーの固形分に対し10質量%以下が好ましく、100ppm〜1質量%がより好ましい。
最も量産適性のよい手法としては、前記基材をロール状に巻いた形で準備しておき、該基材上にコレステリック液晶層用塗布液をバーコート、ダイコート、ブレードコート、カーテンコートのような長尺連続コーターにて塗布する形式が好ましい。
前記紫外線照射の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、照射紫外線は、160〜380nmが好ましく、250〜380nmがより好ましい。照射時間としては、例えば、0.1〜600秒が好ましく、0.3〜300秒がより好ましい。紫外線照射の条件を調整することによって前記反応性カイラル剤を用いた光コレステリック液晶層における螺旋ピッチを液晶層の厚み方向に沿って連続的に変化させることができる。
また、各コレステリック液晶層の合計厚み(単層の場合にはコレステリック液晶層の厚み)としては、例えば、1〜30μmが好ましく、3〜10μmがより好ましい。
前記ホログラム記録媒体用フィルタの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ホログラム記録媒体用フィルタとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、基材ごとディスク形状に加工(例えば打ち抜き加工)されて、ホログラム記録媒体の第二の基板上に配置されるのが好ましい。また、ホログラム記録媒体のフィルタ層に用いる場合には、基材を介さず直接第二の基板上に設けることもできる。
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記第一の形態に用いられた支持体と同じ材料を用いることができる。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、10〜500μmが好ましく、50〜300μmがより好ましい。前記基材の厚みが、10μm未満であると、基板の撓みにより密着性が低下することがある。一方、500μmを超えると、情報光と参照光の焦点位置を大きくずらさなければならなくなり、光学系サイズが大きくなってしまう。
波長選択膜の貼り合わせには、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤などが挙げられる。
前記接着剤又は前記粘着剤の塗布厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学特性や薄型化の観点から、接着剤の場合、0.1〜10μmが好ましく、0.1〜5μmがより好ましい。また、粘着剤の場合、1〜50μmが好ましく、2〜30μmがより好ましい。
前記ホログラム記録媒体は、第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上に前記ホログラム記録層と、前記第二の基板と前記ホログラム記録層との間に前記フィルタ層とを有してなり、反射膜、第一ギャップ層、第二ギャップ層、更に必要に応じてその他の層を有してなる構成でもよい。
前記基板は、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ディスク形状、カード形状などが挙げられ、ホログラム記録媒体の機械的強度を確保できる材料のものを選定する必要がある。また、記録及び再生に用いる光が基板を通して入射する場合は、用いる光の波長領域で十分に透明であることが必要である。
前記基板材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂、などが用いられるが、成形性、コストの点から、樹脂が特に好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられる。これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点から、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂が特に好ましい。
前記基板としては、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記反射膜は、前記基板のサーボピットパターン表面に形成される。
前記反射膜の材料としては、記録光や参照光に対して高い反射率を有する材料を用いることが好ましい。使用する光の波長が400〜780nmである場合には、例えば、Al、Al合金、Ag、Ag合金、などを使用することが好ましい。使用する光の波長が650nm以上である場合には、Al、Al合金、Ag、Ag合金、Au、Cu合金、TiN、などを使用することが好ましい。
なお、前記反射膜として、光を反射すると共に、追記及び消去のいずれかが可能なホログラム記録媒体、例えば、DVD(ディジタル ビデオ ディスク)などを用い、ホログラムをどのエリアまで記録したかとか、いつ書き換えたかとか、どの部分にエラーが存在し交替処理をどのように行ったかなどのディレクトリ情報などをホログラムに影響を与えずに追記及び書き換えすることも可能となる。
前記反射膜の厚みとしては、十分な反射率を実現し得るように、50nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましい。
前記第一ギャップ層は、必要に応じて前記フィルタ層と前記反射膜との間に設けられ、第二の基板表面を平滑化する目的で形成される。また、ホログラム記録層内に生成されるホログラムの大きさを調整するのにも有効である。即ち、前記ホログラム記録層は、記録用参照光及び情報光の干渉領域をある程度の大きさに形成する必要があるので、前記ホログラム記録層とサーボピットパターンとの間にギャップを設けることが有効となる。
前記第一ギャップ層は、例えば、サーボピットパターンの上から紫外線硬化樹脂等の材料をスピンコート等で塗布し、硬化させることにより形成することができる。また、フィルタ層として透明基材の上に塗布形成したものを使用する場合には、該透明基材が第一ギャップ層としても働くことになる。
前記第一ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、1〜200μmが好ましい。
前記第二ギャップ層は、必要に応じてホログラム記録層とフィルタ層との間に設けられる。
前記第二ギャップ層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリスチレン(PS)、ポリスルホン(PSF)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリメタクリル酸メチル−ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のような透明樹脂フィルム、又は、JSR社製商品名ARTONフィルムや日本ゼオン社製商品名ゼオノアのような、ノルボルネン系樹脂フィルム、などが挙げられる。これらの中でも、等方性の高いものが好ましく、TAC、PC、商品名ARTON、及び商品名ゼオノアが特に好ましい。
前記第二ギャップ層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、1〜200μmが好ましい。
〔ホログラム記録媒体の具体例〕
図4は、本発明の具体例におけるホログラム記録媒体の構造を示す概略断面図である。この具体例1に係るホログラム記録媒体22では、ポリカーボネート樹脂又はガラスの第二の基板1にサーボピットパターン3が形成され、該サーボピットパターン3上にアルミニウム、金、白金等でコーティングして反射膜2が設けられている。なお、図4では第二の基板1全面にサーボピットパターン3が形成されているが、図3に示すホログラム記録媒体20のように周期的に形成されていてもよい。また、このサーボピットパターン3の高さは、通常1750Å(175nm)であり、基板を始め他の層の厚さに比べて充分に小さいものである。
第一ギャップ層8上にはフィルタ層6が設けられ、該フィルタ層6と第一の基板5(ポリカーボネート樹脂基板やガラス基板)の間に第二ギャップ層7を設け、ホログラム記録層4を挟むことによってホログラム記録媒体22が構成される。
本発明のホログラム記録媒体を製造するための製造方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ホログラム記録層形成工程を少なくとも含んでなり、前記フィルタ層を有する場合は、フィルタ層形成工程を含んでなり、更に必要に応じて、反射膜形成工程、その他の工程を含んでなる。反射膜形成工程は、前述したとおりであある。
前記ホログラム記録層形成工程は、前記本発明のホログラム記録媒体用組成物を、有機ゲル化剤がゲル化するゲル化温度以上の温度で加熱した後に、第一の基板と第二の基板との間に堆積することによってホログラム記録層を形成する工程である。該ホログラム記録層を第1基板と第2基板との間に堆積する方法については、前記のホログラム記録層の説明で述べた通りである。
前記フィルタ層形成工程は、前記ホログラム記録媒体用フィルタをホログラム記録媒体形状に加工し、該加工したフィルタを前記第二の基板に貼り合わせてフィルタ層を形成する工程である。
ここで、本発明の前記ホログラム記録媒体用フィルタの製造方法については、上述した通りである。
前記ホログラム記録媒体形状としては、ディスク形状、カード形状、などが挙げられる。
前記加工としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、プレスカッターによる切り出し加工、打ち抜きカッターによる打ち抜き加工、などが挙げられる。
前記貼り合わせでは、例えば、接着剤、粘着剤、などを用いて気泡が入らないようにフィルタを基板に貼り付ける。
前記接着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、UV硬化型、エマルジョン型、一液硬化型、二液硬化型等の各種接着剤が挙げられ、それぞれ公知の接着剤を任意に組み合わせて使用することができる。
前記粘着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、ポリビニルアルコール系粘着剤、ポリビニルピロリドン系粘着剤、ポリアクリルアミド系粘着剤、セルロース系粘着剤、などが挙げられる。
前記接着剤又は前記粘着剤の塗布厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、光学特性や薄型化の観点から、接着剤の場合、0.1〜10μmが好ましく、0.1〜5μmがより好ましい。また、粘着剤の場合、1〜50μmが好ましく、2〜30μmがより好ましい。
前記本発明のホログラム記録媒体の再生方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明のホログラム記録方法により記録されたホログラム記録媒体に対して、記録時の参照光の照射と、同一の方向から同じ光を照射することにより再生する方法などが挙げられる。前記光を前記ホログラム記録媒体のホログラム記録層に形成された干渉像に照射すると、該干渉像に対応した記録情報としての回折光が生成され、該回折光を受光することにより再生することができる。
<ホログラム記録用組成物の調製>
以下の組成物を窒素気流下で混合し、ホログラム記録媒体用組成物を調製した。
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・ブチルカルバミン酸(2−メトキシ−1−メチルエチル)エステル 45質量%
・ジ(ウレタン−アクリレート)オリゴマーALU−351
(Echo Resins ,Inc.) 50.21質量%
・N,N’−ジドデカノイル−トランス−1,2−シクロヘキサンジアミン
(有機ゲル化剤) 1.0質量%
・2,4,6−トリブロモフェニルアクリレート 3.1質量%
・光重合開始剤
[チバ・スペシャルケミカル社製、イルガキュア784] 0.69質量%
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前記組成物中のN,N’−ジドデカノイル−トランス−1,2−シクロヘキサンジアミン以外の素材を混合し、70℃に加熱した。この混合物に前記N,N’−ジドデカノイル−トランス−1,2−シクロヘキサンジアミンを加え、ホログラム記録媒体用組成物1を調製した。
厚み0.5mmのガラスの片面を532nmの波長に対して垂直な入射光による反射率が0.1%となるように反射防止処理を施すことにより第一の基板を作製し、厚み0.5mmのガラスの片面を532nmの波長に対して垂直な入射光による反射率が90%となるようにアルミ蒸着を施し、第二の基板を作製した。
次いで、前記第一の基板の反射防止処理していない面上に厚み500μmの透明ポリエチレンテレフタレートシートをスペーサーとし、70℃に加熱した後に、前記ホログラム記録媒体用組成物を第一の基板に付与した。次いで、第二の基板のアルミ蒸着を施した面を、第一の基板における前記ホログラム記録媒体用成物側に当接させ、空気層を巻き込まないように貼り合わせ、スぺーサを介して第一の基板と第二の基板を貼り合わせた。最後に、室温まで放冷することにより、ホログラム記録層を有するホログラム記録媒体を作製した。なお、ゲル化に要した時間は20分であった。
上述のようにして作製したホログラム記録媒体を、パルステック工業(株)製、コリニアホログラム記録再生試験機SHOT−1000を用いて、記録ホログラムの焦点位置における記録スポットの大きさ直径200μmで一連の多重ホログラムを書き込み、感度(記録エネルギー)、多重数について測定し、評価した。
記録時の照射光エネルギー(mJ/cm2)を変化させ、再生信号のエラー確率(BER:Bit Error Rate)の変化を測定した。通常、照射光エネルギーの増加にともない再生信号の輝度が増加し、再生信号のBERが徐々に低下する傾向にある。ここでは、ほぼ良好な再生像(BER<10−3)が得られる最低の照射光エネルギーをホログラム記録媒体の記録感度とした。結果を表1に示す。
得られたホログラム記録媒体の多重数の評価手法として、ISOM’04、Th−J−06、pp.184−185、Oct.2004に記載されている、記録スポットをスパイラル状にシフトさせ評価する手法により行った。ここで、記録ホログラム数13×13=169ホログラム、記録ピッチは28.5μmとした。最終169個目のホログラム記録時の多重度は49多重となる。
前記記録ホログラム数の増加に従い多重度が増加するため、ホログラム記録媒体の多重特性が不十分であると記録数の増加に従い前記BERが増加する。ここではBER>10−3となる記録ホログラム数をホログラム記録媒体の多重特性Mとした。結果を表1に示す。
参考例1において、前記ホログラム記録媒体用組成物1中の有機ゲル化剤N,N’−ジドデカノイル−トランス−1,2−シクロヘキサンジアミンの添加量を1.0質量%、ブチルカルバミン酸(2−メトキシ−1−メチルエチル)エステルの添加量を45質量%に代え、N,N’−ジドデカノイル−トランス−1,2−シクロヘキサンジアミンの添加量を6.0質量%、ブチルカルバミン酸(2−メトキシ−1−メチルエチル)エステルの添加量を40質量%に代え加熱温度を90℃にしたこと以外は、参考例1と同様にして、ホログラム記録媒体用組成物を調整し、参考例2のホログラム記録媒体を作製し、感度、多重数を評価した。結果を表1に示す。
参考例1において、前記ホログラム記録媒体用組成物1中の有機ゲル化剤N,N’−ジドデカノイル−トランス−1,2−シクロヘキサンジアミン1質量%に代え、ジベンジリデン−D−ソルビトール1.0質量%を使用したこと以外は、参考例1と同様にして、ホログラム記録媒体用組成物を調整し、実施例3のホログラム記録媒体を作製し、感度、多重数を評価した。結果を表1に示す。
<ホログラム記録用組成物の調製>
以下の組成物を窒素気流下で混合し、ホログラム記録媒体用組成物2を調製し、参考例1と同様に、実施例4のホログラム記録媒体を作製し、感度、多重数を評価した。結果を表1に示す。
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・トリクレジルホスフェート 55質量%
・ポリ(メタクリル酸エチル)(平均分子量3000) 40.21質量%
・1−ドデシル−3−(2−(3−ドデシルウレイド)シクロヘキシル)ウレア
(有機ゲル化剤) 1.0質量%
・2,4,6−トリブロモフェニルアクリレート 3.1質量%
・光重合開始剤
[チバ・スペシャルケミカル社製、イルガキュア784] 0.69質量%
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<ホログラム記録用組成物の調製>
以下の組成物を窒素気流下で混合し、ホログラム記録媒体用組成物3を調製した。
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・ビスシクロヘキシルメタンジイソシアネート 31.5質量%
・ポリプロピレンオキサイドトリオール(分子量1,000)61.2質量%、テトラメチレングリコール2.5質量%、2,4,6−トリブロモフェニルアクリレート
3.1質量%
・光重合開始剤
[チバ・スペシャルケミカル社製、イルガキュア784] 0.69質量%
・ジブチルジラウレートスズ 1.01質量%
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厚み0.5mmのガラスの片面を532nmの波長に対して垂直な入射光による反射率が0.1%となるように反射防止処理を施すことにより第一の基板を作製し、厚み0.5mmのガラスの片面を532nmの波長に対して垂直な入射光による反射率が90%となるようにアルミ蒸着を施し第二の基板をそれぞれ作製した。
次いで、前記第一の基板の反射防止処理していない面上に500μmの厚みを有する透明ポリエチレンテレフタレートシートをスぺーサーとし、前記ホログラフィック記録層形成組成物を第一の基板に付与した。次いで第二の基板のアルミ蒸着した面をホログラム記録媒体用組成物上に、空気層を巻き込まないように貼合しスぺーサーを介して第一の基板と第二の基板を貼合させた。最後に、端部を湿分硬化型の接着剤で封止し、45℃で24時間放置させホログラム記録媒体を作製し、実施例と同様に、感度、多重数を評価した。結果を表1に示す。
本発明のホログラム記録媒体は、ホログラム記録層の膜厚を上げることができ、記録感度、多重特性に優れるので、高密度画像記録が可能な各種ホログラム記録媒体として幅広く用いられる。
2 反射膜
3 サーボピットパターン
4 ホログラム記録層
5 第一の基板
6 フィルタ層
7 第二ギャップ層
8 第一ギャップ層
12 対物レンズ
13 ダイクロイックミラー
14 検出器
15 1/4波長板
16 偏光素子
17 ハーフミラー
20 ホログラム記録媒体
22 ホログラム記録媒体
31 ピックアップ
41 ホログラム記録層
42 支持体
43 支持体
44 反射防止層
45 反射防止層
81 スピンドル
82 スピンドルモータ
83 スピンドルサーボ回路
84 駆動装置
85 検出回路
86 フォーカスサーボ回路
87 トラッキングサーボ回路
88 スライドサーボ回路
89 信号処理回路
90 コントローラ
91 操作部
100 ホログラム記録再生装置
A 入出射面
FE フォーカスエラー信号
TE トラッキングエラー信号
RF 再生信号
Claims (7)
- 重合性モノマー、光重合開始剤、非重合性化合物、及び有機ゲル化剤を少なくとも含み、
前記有機ゲル化剤が、ジベンジリデン−D−ソルビトール及び1−ドデシル−3−(2−(3−ドデシルウレイド)シクロヘキシル)ウレアのいずれかであることを特徴とするホログラム記録媒体用組成物。 - 有機ゲル化剤のゲル化温度が、30〜80℃である請求項1に記載のホログラム記録媒体用組成物。
- 第一の基板と、第二の基板との間に、該第二の基板上にホログラフィを利用して情報を記録するホログラム記録層を少なくとも有してなり、前記ホログラム記録層が、請求項1から2のいずれかに記載のホログラム記録媒体用組成物から形成されたことを特徴とするホログラム記録媒体。
- 第一の基板と、第二の基板と、該第二の基板上にホログラフィを利用して情報を記録するホログラム記録層と、を少なくとも有するホログラム記録媒体の製造方法であって、
請求項1から2のいずれかに記載のホログラム記録媒体用組成物を、有機ゲル化剤がゲル化するゲル化温度以上の温度で加熱した後に、第一の基板と第二の基板との間に堆積することによってホログラム記録層を形成するホログラム記録層形成工程を少なくとも含むことを特徴とするホログラム記録媒体の製造方法。 - 請求項3に記載のホログラム記録媒体に対し情報光及び参照光を照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉パターンによって情報をホログラム記録層に記録することを特徴とするホログラム記録方法。
- 請求項3に記載のホログラム記録媒体に対し情報光及び参照光を同軸光束として照射し、該情報光と参照光との干渉による干渉パターンによって情報をホログラム記録層に記録することを特徴とするホログラム記録方法。
- 請求項5から6のいずれかに記載のホログラム記録方法によりホログラム記録層に記録された干渉パターンに参照光を照射して情報を再生することを特徴とするホログラム再生方法。
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