JPH01294238A - 光学的記録媒体 - Google Patents

光学的記録媒体

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JPH01294238A
JPH01294238A JP63316066A JP31606688A JPH01294238A JP H01294238 A JPH01294238 A JP H01294238A JP 63316066 A JP63316066 A JP 63316066A JP 31606688 A JP31606688 A JP 31606688A JP H01294238 A JPH01294238 A JP H01294238A
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JP
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layer
substrate
polymer
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light
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JP63316066A
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English (en)
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Evan Dean Laganis
エバン・デイーン・ラガニス
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ この発明は、マーク情報が熱膨張により中実バンプを形
成する機構による光学的記録媒体に関する。特に、この
発明は、活性層が光吸収性染料をその中に含む光学的記
録媒体に関する。
［発明の背景］ 信頼性がより高く、容量がより高いデータ記録および検
索システムに対する要求に応えて、いわゆる光デイスク
記録システムの研究および開発がかなりおこなわれてい
る。これらシステムは、レーザービームのように光の高
度に集束された変調ビームを用いており、これを相当量
の光を吸収し得る記録層上に指向させる。こうして発生
した熱は、高度に集束されたレーザービームによって打
撃された領域における光吸収性材料を化学的および／ま
たは物理的に変化させ、当該影響を受けた領域における
光学的性質例えば、透過率または反射率の変化をもたら
す、読み出しには、影響を受けていない吸収層部分の透
過光または反射光の量と、当該層のマークされた領域で
の光の量を測定する。このような記録システムの例が、
米国特許第３，３１４，０７３号および同第３，４７４
，４５７号を含めて多くの米国特許および文献に記載さ
れている。
データを記録するに当り、光吸収性記録層を有する回転
するディスクをレーザー源からの変調された放射に供す
る。この放射は、変調器および適切な光学系を通り、高
度に集束されたレーザービームをディスクに向け、この
ディスクは、光吸収性層の化学的および／または物理的
反応により一連の非常に小さなマークを、光吸収性層内
の環状経路に沿って形成する。マークの周期は、変調器
入力により決定される。１ミクロンあるいはそれ以下の
集束スポット径を有するレーザービームを用いて、デー
タを１０８ビツト／ｃｍ”あるいはそれ以上の密度で記
録できる。
ファイラー他は、ＥＰＯ特許出願０１３１１１０７０号
において、マーク情報が、記録用レーザービームの作用
から発生する高温のような高温に同時に供されたとき異
なる物理的性質を有する２つのポリマー系層から構成さ
れる活性層に対するレーザービームの作用によるバンプ
の形態で達成される光学的記録媒体を開示している。
効果的なバンプ形成を得るため、すなわちレーザービー
ムによって読むことができるバンプの形成を得るために
、上記２つのバンプ形成層の下層は、占き込みビーム波
長（８３０ｎｍ）において充分なエネルギーを吸収する
ために染料あるいは顔料を含むことが必要である。これ
まで、可視光領域（４８６〜６３３ｎｍ）で発するレー
ザーが、この種の媒体に使用されていた。この領域で光
を吸収する染料は多種のものが市販されている。それら
の中で、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイ
ルブルー ウルトラミンブルー，キノリンイエロー、メチレンブル
ークロリド、モナストラルブルー、マラカイトグリーン
オザレート、ローズベンガル、モナストラルレッド、ス
ーダンブラックＢＭおよびそれらの混合物のような染料
がある．染料の他の例には、米国特許第３，８８９，７
８８号の第３欄１〜２２行目、および同第４，３３８，
５４５号の第８欄５３〜６８行目に開示されているもの
がある．これら特許公報は、これら染料または顔料につ
いての参考としてここに含めておく。
しかしながら、可視光領域で光を吸収する染料を使用す
るには，高価で信頼性の劣るガス放電レーザーを用いな
ければならない．したがって、近赤外（近ＩＲ）光領域
（８３３ｎｍ）において発光するより安価で信頼性のよ
り高い半導体レーザーを使用できるようにすることが非
常に望ましい、・残念ながら、この領域で光を効果的に
吸収する染料は、それ程多くはなく、またそのような染
料は、上記バンプ形成性光学的記録媒体のポリマー層中
に適切に分散させることが困難であり時に不可能である
。すなわち、これら染料は、ポリマー層中に適切に溶解
せず、したがって良好な読み出し可能なバンプ形成を低
濃度でおこなうように読み出しレーザービームから充分
なエネルギーを吸収しなかった。かくして、バンプ形成
性光学的記録媒体の有用性は、非常に制限されているの
である。
［発明のＪ！要］ 第１の観点において、この発明は、 （ａ）寸法安定平坦基板と。
（ｂ）該基板の表面に積層された活性層とを有し、該活
性層は、 （１）該基板の表面に直接積層された 下層のポリマー系膨張層であって低い熱伝導性、高いＴ
ＣＥおよび２０Ｃ未満のＴｇを有し、かつその中に完全
に溶解した０、５ないし１５重量％の式 ％式％ （ここで、Ｒは、独立に、Ｃ１、＋アルキル基から選択
され。
ＲＭｉ独立に、−Ｈ，−′ｏＰ−Ｒ２、アルキル、アリ
ールまたはアルカリール基から選択され、これらはいず
れも置換されていてよく、さらにＲ′はポリメチン鎖と
あるいは環置換基を介して隣りのフェニル環と環式構造
を形成していてもよく、 Ｘはフルオロスルホネート；ペルフルオロアルキル、ア
ルキル、アルカリール、アールアルキル、アリール、フ
ルオロアリール、ビニルおよびアクリルスルホネート；
２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホネー
ト：並びにアルキル、アルカリール、アールアルキル、
アリール、フルオロアリールおよびアクリルカルボキシ
レートから選ばれたアニオン基）に対応する染料塩を含
むもの、および （２）該膨張層に結合した上層の保 持層であって、低い熱伝導性、低いＴＣＥおよび７０Ｃ
を越えるＴｇを有する固体非弾性ポリマーを含むもの を備えている ことを特徴とする光学的記録媒体に向けられている。
［先行技術］ 米国特許部４，３８４，９８６号は、光デイスク用の記
録層としてフィルム形成性ポリマーバインダーの染料含
有層を使用することを開示している。この層中の染料は
、レーザーエネルギーを吸収してそのエネルギーを熱に
変換し、この熱が染料に物理的変化（アブレーションお
よび／または溶融）をもたらして記録されたマークを生
じる。この特許は、このタイプの構造に好適なイオン性
染料の例として、１，１，５．５−テトラキス（ｐ−ジ
メチルアミノフェニル）−２，４−ペンタジェン−１−
オールクロリドを記載している。
米国特許部４，５４７，４４４号は、光デイスク用の記
録層として、特定の対イオン（例えば、スルホネート）
と会合したある種のトリメチンおよびより長鎖のアリー
ルポリメチン染料を用いることを開示している。上記′
９８６号特許におけると同様に、染料は、レーザーエネ
ルギーを吸収して染料を熱的に変化させ、記録されたマ
ークを生じさせる。
ＥＰＯ＃許出願０１３８０７０号は、膨張層における染
料の唯一の機能がレーザーエネルギーを吸収しこれを熱
に変換することにある記録構造に向けられている０発生
した熱は、膨張層にバンプ形成を生じさせ、かくして情
報が記録される。この構造において、染料はどのような
永続的な物理的変化をも生じない。
［発明の詳細な説明 Ａ、基板 この発明において使用できる基板材料は、組立てられた
構造中で寸法的に安定なものである。基板材料は、好ま
しくは、低い熱膨張率（ＴＣＥ）を有する。基板は、不
透明であっても透明であってもよく、アルミニウム、ガ
ラス、石英、銅、黄銅、鋼、マグネシウム、カドミウム
、銀、金、ポリエステルフィルム、ポリ（テトラフルオ
ロエチレン）フィルム、ポリアミドフィルム、ポリカー
ボネート、および他のプラスチックもしくは複合材料の
ようないずれの通常の基板材料でも本質的に形成できる
。加えて、基板は、さらなる表面均一性を提供するため
および／またはその上に被着される他の機能層のベース
として作用するために、接着性第２材料で形成された平
滑層で被覆されていてもよい、全ての場合において、長
期間にわたる化学的不活性性および寸法安定性は、どの
ような基板材料を選択しようとも、必須の性質であるこ
とが認められるであろう、アルミニウム、ポリカーボネ
ートおよびガラスが好ましい基板材料である。
Ｂ、活性層 ＥＰＯ特許出願０１３８０７０号において教示されてい
るように、この発明の染色ポリマー層を用いる消去可能
な光学的記録媒体は、基板と、それに積層された活性層
とを備え、この活性層は、膨張層用の第１の材料と保持
（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ）層剤の第２の材料とを含み、こ
のデュアル層は、膨張（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）および弛
Ｉｉｉ！（ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ）に、熱的データ記録
に、光学的データ読み出しに、および好ましくは熱的お
よび機械的データ消去に敏感であり、第１の（膨張層）
材料および第２の（保持Ｒ）材料は結合（ｂｏｎｄ）さ
れ、かつ第１の材料および第２の材料は、デュアル層の
膨張および弛緩時に同じ物理的状態のままにあるもので
ある。データは、第２の材料をそのガラス転移温度を越
えて熱して第２の材料をゴム状にし、第１の材料を熱し
てこれをその弾性限界内で弾性的に膨張させ、かくして
熱せられた第１の材料を弾性的に膨張させ、熱せられた
第２の材料を押し上げることによってデュアル層構造上
に記録される。＊張した第２の材料は、ついで、第１の
材料が伸張され膨張された状態にある間にその転移温度
未満に冷却され、冷却した第２の材料はついで可逆的に
固定された変形を形成するとともに第１の材料を伸張さ
れ膨張された状態に保持する。加熱は、この発明の染色
されたポリマー材料によるレーザー放射の吸収によって
これら層の少なくとも下層において達成される。典型的
に、データビットは、第１のレーザービームおよび第２
のレーザービームを発生させることにより記録媒体中で
記録および消去される。第１の材料は、第１のレーザー
ビームを吸収し、第２の材料は第１のレーザービームを
透過させ、第２の材料は第２のレーザービームを吸収す
る。第１のレーザービームは、第１の材料上に集束され
て第１の材料を加熱し弾性的に膨張させ、データビット
を３き込み、第２のレーザービームは第２の材料上に集
束されて第２の材料を加熱し、データビットを消去する
。データビットの３き込み中に、第２の材料は、膨張す
る材料によって充分に軟化され、膨張された材料上にド
ームを形成する。その迅速な冷却により、ドームは、第
１および第２の材料をその初期位置まで弛緩させる第２
の集束レーザーによってドームが加熱されるまで、膨張
した第１の材料をその場に保持あるいは維持する。かく
して、データビットは、中実バンプの形態にあるのであ
って、中空バンプもしくは「ブリスター」の形態にはな
い。
膨張層の第１の材料および保持層の第２の材料の主要成
分であるポリマー材料は、通常、入射レーザー放射に対
して比較的透明なものである。
それ故、染料もしくは着色剤は、典型的に、特定のレー
ザー光に対する吸収性を向上させるように各層に添加さ
れる。染料もしくは着色剤は、入射レーザー光を、物理
的熱効果を除き化学的変化を伴なわない実質的に非破壊
機構により熱エネルギーに変換する。必要な高い解像度
のために、使用した層の厚さにおいてレーザー光を効果
的に吸収する濃度で均質な固溶体を形成すべく、染料も
しくは着色剤は、ポリマーマトリ−、ケス中に完全に溶
解すべきである。
この発明の染料塩は、上記デュアル層構造における有用
な吸収剤であることがわかっており、特にスペクトルの
近赤外領域″１１＠発光するレーザー原剤に有用である
ことがわかっている。この染料塩は、均質で、固体のポ
リマー系溶体を形成し、これは、膨張層または保持層に
おいて有用である。
エラストマーポリマー材料中のこれら染料の完全固溶体
が、膨張層として特に有用である。この発明の範囲内で
意図された染料塩は、構造（ここで、Ｒは、独立に、０
１〜＋アルキル基から選択され、 Ｒｏは、独立に、−１（、＜コ←Ｈ−、アルキル、アリ
ールまたはアルカリール基から選択され、これらはいづ
れも置換されていてよく、ざらにＲｏはポリメチン鎖と
あるいは環置換基を介して隣りのフェニル環と環式構造
を形成していてもよ〈。
Ｘはフルオロスルホネート；ペルフルオロアルキル、ア
ルキル、アルカリール、アールアルキル、７リール、フ
ルオロアリール、ビニルおよびアクリルスルホネート；
２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホネー
ト：並びにアルキル、アルカリール、アールアルキル、
アリール、フルオロアリールおよびアクリルカルボキシ
レートから選ばれたアニオン基）に対応する。これら染
料塩の中でも特に好ましいものは、ｌ、１゜５．５−テ
トラキス（Ｐ−ジメチルアミノフェニル）−２，４−ペ
ンタジェン−１−オールトリフルオロメチルスルホネー
トである。
適切な光吸収を得るために、保持層は、通常、染料塩を
少なくとも０．５重量％および少なくとも２重量％含有
する。しかしながら、このタイプの染料の利点の１つは
、非常に低濃度で効果的に用いることがでさるというこ
とである。かくして、膨張層および保持層のレオロジー
性質に悪影響を及ぼさない非常に少量を用いることがで
きる。したがって、染料塩を１５重量％を越えて。
好ましくは１０．１量％あるいはそれ以下を越えて使用
する必要はない、より高い染料濃度、例えば１０＠驕％
までも使用できるが、それほど効果的でない。
第１の材料および第２の材料は、好ましくはポリマーで
あり、好ましくはアモルファスポリマーである。具体的
には、第１の材料は、例えば、上記熱可塑性性質および
物理的性質を有するエラストマーであり得る。好適なエ
ラストマーには、ブチルゴム、シリコーンゴム、天然ゴ
ム、エチレン共重合体、スチレン−ブタジェンゴム、お
よび多数の他の合成ゴムが含まれる。
第２の材料に好適なポリマーは、上記特性を有する熱硬
化性もしくは熱可塑性を有するアモルファスポリマーで
ある。これらには、例えば、セルロースアセテート、セ
ルロールアセテート−ブチレート、ポリスチレン、ポリ
スルホンアミド、ポリカーボネート、セルロースナイト
レート、ヒドロアビエチルアルコール例えばアビトール
ＡＵＫ２５７（６）、ポリ（エチル−メタクリレート）
、ポリ（ビニルブチラール）、芳香族ポリエステル、ポ
リアミド、エポキシ樹脂、およびそれたの種々の組合せ
が含まれる。使用できる他のアモルファスポリマーには
、アクリル系ポリマー、ポリビニルアセテート、シリコ
ーン樹脂、アルキッド樹脂、スチレン−ブタジェン共重
合体、塩化ビニル−酢酸ヒニル共重合体、二）Ｏセルａ
−ス、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、ゼラ
チングルー、カゼイン、卵アルブミン、および種々の他
のポリマーが含まれる。
上記染料塩は、膨張層において常に使用されるが、第２
の（保持）層においても使用され得る。
いずれか一方の層または両方の暦は、他の染料もしくは
第２ＩＲ料を含んでいてもよい、第１の材料または第２
の材料を同ｊｌ（ｔｕｎｅ）させるために使用できるそ
のような追加的染料もしくは顔料の例を挙げると、ニグ
ロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、ク
ロームイエロー、ウルトラミンブルー、キノリンイエロ
ー、メチレンブルークロリド、モナストラルブルー、マ
ラカイトグリーンオザレート、ローズベンガル、モナス
トラルレッド、スーダンブラックＢＭおよびそれらの混
合物のような染料がある。染料の他の例には、米国特許
第３，６８９，７８８号の第３欄１〜２２行目。
および同第４．３３８，５４５号の第８欄５３〜６８行
目に開示されているものがある。これら特許公報は、こ
れら染料または顔料についての参考としてここに含めて
おく、なお、「アクリル」とは、アクリルおよびメタク
リルの双方を含む意味で用いられている。
この発明の染料含有層はＥＰＯ特許公告０１３８０７０
号（特公昭８０−８９８４８号に対応）に記載されてい
る光学的データ記録媒体およびシステムにおいて使用で
きる。この公報の主題は、参考としてここに含めておく
。
この発明の染色層の使用を、以下、図面を参照して説明
する。
第１図は、ロジックｌまたはロジックＯの１つのデータ
ビットを記録するための光ディスクの小さいビット領域
の断面を示している。特に、この光ディスクの各ビット
領域は、基板１０と、この基板ｌＯ，ヒに被着されたデ
ュアル層１２を備えている。
以下詳述するように、デュアル層１２は、１１張および
弛緩に、熱的データ書き込み（Ｗ張）に、熱的および機
械的データ消去（弛ＩＮ）に、および光学的データ読み
出しに敏感である。第１図は、１つのロジック状態例え
ばロジック０に対応する弛緩の状態のデュアル層１２を
示し、第２図は、他のロジック状態例えばロジック１を
表わす膨張の状態にあるデュアル層１２を示している。
デュアル層１２は、一方の材料１８の底部層１４と、他
の材料２０の頂部層１８を備えている。材料１８の膨張
および弛緩並びに材料２Ｇの遷移的軟化および固化以外
には、デュアル層１２の膨張または弛緩に際し材料は物
理的状態が変化せず、それにより速度もしくはデータ率
を向上させ、およびデータビットが記録されおよび消去
されるパワー要求を減少させる。以後述べるように、デ
ータビットを高いデータ率で消去するように、材料１８
および材料２０は、それらの界面２２で結合されている
。加えて、第２図に示すように、材料１８は、デュアル
層１２の膨張に際して界面２４において材料１８が基板
ｌＯから離層しないように基板ｌＯ上に被着されている
。これにより、基板ｌＯのまわりのｆｉ１４のどのよう
なりリープをも実質的に除去し、それにより、以後述べ
るように、ビット領域は、縁返しの消去／書き込みサイ
クルの後も光学的に平滑のままであるようになる。かく
して、第２図に示すように、界面２２および界面２４に
おける結合の結襲、デュアル層１２の膨張に際して、材
料１８および材料２０は、互いに結合し続け、他方材料
１８はなお基板ｌＯからｉｌ１層することなく基板と接
触している。
第２図において、材料１８および材料２０は、デュアル
層１２の膨張に応答して発生した機械的力を受ける。以
後述べるように、この力は、一部において、データビー
、トを迅速に消去する目的でデュアル層１２を第１図に
示す状態に弛緩させる作用をなす。
膨張Ｐ？ｆ１４の材料１８は、（１）低い熱伝導性、（
２）高い熱膨張係数、（３）雰囲気温度よりもかなり低
いガラス転移温度Ｔｇを有する。すなわち、Ｔｇに関し
ては、材料１８は、雰囲気温度において、ガラス状ある
いはもろい状態とは反対に、ゴム状である。このことは
、わずかに比較的低いパワー加熱が、ゴム状材料を加熱
するために要求され、その結果、これら３つの性質のた
め材料１８の局所化され、大規模もしくは大きく迅速な
膨張が得られることを意味する。また、この局所化され
た膨張の結果、高いデータ記録密度を達成することがで
きる。材料１８は、また、比較的高度に架橋され、その
ため膨張に際し、粘性流動を実質的に示さない、加えて
、材料１Ｂは、弾性的であり（すなわち、高い弾性係数
を有する）、そのため膨張に際して、その弾性限界を越
えることなく伸張し、その結果、バネ的力Ｆ１が生じ、
これが、材料１８を、冷却または応力の除去により弛緩
された状態に戻す、材料！８の他の物性および特性は以
下に記載する。
保持層１６の材料２０は、（１）雰囲気温度よりも実質
的に高いガラス転移温度Ｔｇ（例えば１００℃）を有す
る。かくして、雰囲気温度もしくは常温において、材料
２０はガラス状あるいはもろいが、そのガラス転移温度
を越えて加熱されると、直ちに、皮状もしくはたわみ状
態を経てゴム状状態に変換する。材料２０は、また（２
）比較的低い熱伝導率、および（３）比較的低い熱膨張
係数（ＴＣＥ）を有する。それ故、迅速にかつ局所的に
材料２０を膨張させるためにこれら３つの性質により低
パワー加熱が使用できるのである。また、材料２０は、
その頂表面を雰囲気条件にさらすことにより比較的迅速
にそのガラス転移温度未満の温度に冷却し、それにより
第２図に示したように、デュアル層１２の膨張状態を「
凍結」する。
材料２０は、軽度に架橋されているか、あるいは鎖から
み合いに依存していてもよく、また熱可塑性、粘弾性で
もよく、比較的低い弾性係数を持っていてもよい、それ
故、ｌｌ張に際し、架橋が粘性流動を制限し、材料２０
の伸張が生じて力Ｆ３を発生する。また、力Ｆ２が、膨
張に際して材料２０中に生じる。
さらに、材料２０は、温度とともに変化し、膨張に際し
て力Ｆ４を生じさせる可変弾性率を有する。この弾性率
は、温度上昇とともに減少する。
このことは、材料２０が、材料２０中に歪を誘起するた
めにより少ない応力を必要とすることを意味する。これ
により、低光パワーで非常に迅速に歪が生じ、第２図に
示すようなバンプが形成される。
層１４および１Ｂは１層ｌｅ中を伝播する実質的に全て
の光が７５１４中に吸収されるように光学的に結合され
ている。この光学的結合は、材料１８とほぼ同じ屈折率
を有する材料２０によって一提供される。かくして、実
質的に全てのこの光が頂層ＩＢから底部７５１４まで結
合されているので、光の損失は実質的になく、低パワー
光源を使用することができる。
材料１８および材料２０は、また、複数の所望のもしく
は所定の波長の光のいづれかに光学的に同調され得る。
この同調を達成するために、材料１８および２０は、そ
れぞれ１個々の材料１８および２０をして当該所定波長
の光を吸収させるように染料もしくは顔料を添加した光
透明性材料を構成し得る。
以下にさらに詳しく説明する理由により、材料１８およ
び２０は、異なる波長の光を吸収するように同調され、
材料２０は材料１８によって吸収され得る波長の光に対
して実質的ではあるが全体的ではなく透明である。この
光学的同調は、記録媒体が、現在入手できあるいは将来
入手できるようになる種々の異なるレーザー源で動作す
るように同調できるという点で光学的データ記録媒体を
高度にフレキシブルにするという利点を有する。
層１４および１Ｂは、熱的に互いに結合されている。す
なわち、材料１８および材料２０は異なる熱容；夛を有
し、材料１８はデュアル層１２の内側にあり、材料２０
はその外側にあり、材料２０は、上に述べたように、よ
り迅速に冷却し得る。
圧り五立孟二」 第１図および第２図は、ビット領域でデータビットを熱
的に書き込む方法を示している。第１図を参照して、こ
の消去可能な光学的データ記録媒体が第１図に関して説
明した弛緩状態にあると仮定する。この弛緩状態におい
て、雰囲気温度で、材料１８は、そのガラス転移温度を
越えており、それ故ゴム状であるが、材料２０はそのガ
ラス転移温度よりも低く、それ故ガラス状である。また
、この時、機械的力Ｆ　　−Ｆ、は全く発生していない
、さらに材料１８および材料２０は、材料１８および材
料２０がそれぞれ高度に弾性的であり、および若干弾性
的であるということを含み、前述した他の性質および特
性を有する。
さて、熱的にデータビー２トを書き込むために、ち該方
法は、材料１Ｂを熱してこれをその弾性限界内で膨張さ
せることを含む、材料１８を加熱するこの時点で、材料
２０は、またそのガラス転移温度を越えて加熱されこれ
により材料２０は軟化し、ゴム状となる。好ましくは、
第１図に示すように、材料１８および２０の加熱は、材
料２Ｇが実質的に透明であり、材料１８が吸収性である
波長を有するレーザービームＬＷを発生させ、このレー
ザービームＬＷを、材料２０を通して材料■８上に集束
させることによって達成される。レーザービームＬＷの
光は材料２０によりわずかに吸収されて、この材料２Ｇ
をゴム状とする熱を発生し、および材料１８によって実
質的に吸収されて材料１８を材料２０上に弾性的に膨張
させる。
ついで、第２図に示すように、加熱された材料１８は膨
張し、加熱された材料２Ｇを押し上げ、中実変形すなわ
ちバンブを生じさせ、他方材料１Ｂは弾性的に伸張する
０次の工程は、材料１８が伸張され膨張した状態にある
間に、膨張した材料１８をそのガラス転移温度未満に冷
却してこれを固化することを含む、冷却により、材料２
０は可逆的に固定された変形もしくはバンブを形成し、
材料１８を伸張され膨張した状態に保持する。かくして
、この時、１つのロジックレベル例えばロジック１は、
ピッ）１！城が第２図に関して説明した膨張した状態に
ある状態で書き込まれている。ロジック０をビット領域
で再度書き込もうとする場合、レーザービームＬＷは作
動させず、ビット領域は第２図の第２の位置に示した弛
緩状態にあるままである。
材料２０がレーザービームＬＷの光をわずかながら吸収
するところの上記加熱工程の代りとして、材料２０はそ
のような光を吸収しなくともよい、むしろ、材料１８中
に吸収された光の少量を材料２０に伝達あるいは移送し
て材料２０をそのガラス転移温度を越えて加熱する。
また、レーザービームＬＷのみが使用されているところ
の第１図に示す加熱工程の代りとして、当該方法は、第
２のレーザービーム例えばＬＥを発生させ、そのレーザ
ービームを材料２０上に集束させることによってまず材
料２０をそのガラス転移温度を越えて加熱することを含
むことができる。
その直後に、レーザービームＬＷを作動させ、上記のよ
うに材料ｌＢ上に集束させ、そのとき熱的にデータビッ
トを書き込むための方法を上述のように続行させる。初
めに第２のレーザーを用いることの１つの利点は、材料
２０をより迅速にゴム状態にすることであり、それによ
りデータビットをより迅速に形成できるのである。
１人玉二ゴ 第３図は、熱的および機械的にデータビットを消去する
ための方法を示している。ビット領域は、材料２０が材
料１８を雰囲気温度で膨張され伸張された状態に保持し
ている第２図におけると同様のビット領域についての膨
張状態を示している第３図に記載されているように書き
込まれたデータビットを有すると仮定する。すると、こ
の方法は、材料２０をそのガラス転移温度以上に加熱し
て材料２０をゴム状にすることを含む、第３図に示され
ているこの材料２０の加熱は、レーザービームＬＥを発
生させこれを材料２０−ｆニーに集束させることによっ
て達成できる。材料２０の加熱は、材料２０による材料
１８の保持作用を弛緩させ、それにより機械的力Ｆ１〜
Ｆ十をして迅速にビット領域を第１図に示す弛緩状態に
戻させる。特に、材料！８における弾性力Ｆ□はデュア
ル層１２の弛緩状態への迅速な戻りを生じさせる支配的
な力である。この弛緩により、材料２０は力Ｆｉおよび
Ｆ３により引き戻され、ビットを形成する中間状態を持
つ、全体的に雰囲気温度まで冷却された後、材料２０お
よび全体のデュアル層１２は、第１図に関して説明した
ように、完全に弛緩した状態に戻る。デュアル層１２は
、冷却により、材料２０内のいずれのピークおよび谷（
図示せず）も光の波長の１７４よりも高くも低くもない
という光学的に平滑な状態に戻る。
さらに、上に指摘したように、デュアル層１２は、材料
１８の粘弾性特性に応答して生じる力に一部依存する弛
緩時間を有する。この弛緩時間は材料２０の温度を高め
ると促進される。
ＬＬ血上玉＝」 ：ｉ４２図は、データビットを光学的に読み出す方法を
示している。データビット例えばロジックｌが、バンブ
が上に述べたように形成されている第２図に示す左側ビ
ット領域に書き込まれていると仮定する。このデータビ
ットを読み取るために。
データビットを書き込みまたは消去するために使用され
たレベルよりも低いパワーレベルにあるレーザービーム
ＬＲが発生され、材料２０のバンブ上に集束される。同
様に、ロジック０のデータビットが第２図に示す右側ビ
ット領域に書き込まれている（すなわち、バンプが形成
されていない）と仮定する。再び、データビットを書き
込むまたは消去するために用いたレベルよりも低いパワ
ーレベルのレーザービーブＬＲが発生され、材料２０上
に集束される。
両方の読み取りの場合において、レーザービームＬＲの
光は、材料２０から反射されるであろう。
第２図の左側に示したデュアル層１２の膨張状態と、第
２図の右側に示したデュアル層１２の弛緩状態との厚さ
あるいは高さの差により、それぞれ材料２０から反射さ
れるレーザービームＬＲの光の間に位相ずれ（ｐｈａｓ
ｅ　５ｈｉｆｔ）がある、この位相ずれあるいは差は、
ロジック１ビツトをロジックＯビットから区別するため
に高い信号／ノイズ比をもって検出され得る。あるいは
、第２図の左側と右側とで散乱光における差、したがっ
て反射光の振幅における差がある。この振幅（ａｍｐｌ
ｉｔｕｄｅ）の差は、ロジックｌおよびロジックＯビッ
トとして高い信号／ノイズ比をもって検出し得る。第２
図の左側の状態においては、第２図の右側の状態よりも
より多くの散乱光したがって減少した振幅が検出される
。
この発明の光学的記Ｉｌ！媒体の作製を以下実施例によ
り説明する。
支１１ 以下の実施例において、全ての混合および貯蔵は、成分
の化学的もしくは物理的変性を最小限とするために窒素
の不活性雰囲気中、室温でおこなった。
Ａ、１１１張層 上記界面活性剤溶液および硬化剤溶液を順次上記樹脂溶
液に添加して膨張層溶液を作った。硬化剤溶液を加えた
ら、ろ過および塗布時間は２時間を越えてはならない、
膨張層溶液をタイプ３１６ステンレス鋼部品からなる４
７ｍｍ０．２ミクロンテフロンろ過装置を通して３回ろ
過した。ついで、コノ膨張層溶液（４ｍＪｌ）を、４０
Ｏｒｐｍで回転する清浄なポリカーボネート基板に５．
６秒で塗布した０次に、このポリカーボネート基板をゼ
ロ速度で５秒間保持して、レベリングをおこない、その
後最終のスピンオフを１１００ｏｒｐで３０秒おこなっ
た。しかる後、この層を対流層中１００℃で１６時間垂
直に硬化させた。
Ｂ、保持層 トリメリド酸無水物（ＴＭ＾）３０ ＴＭＡ、ＲＬＳレッドおよびＨＩＴＣを順次樹脂溶液に
添加して保持層溶液を作る。保持層溶液は、調製ｖｋ２
時間以内にろ過および塗布した。保持層溶液を、ポール
ウルチバーＤＦＡ０．２　ミクロン絶対テフロン（７）
フィルターで５ｐｓｉでおよび２つの０．２ミクロン４
７ｍｍミリポアフィルタ−で５〜１Ｏｐｓｉ窒素で順次
ろ過した。この保持層溶液（４ｍ文）を膨張層が塗布さ
れたディスクに４０Ｏｒｐｍで２．６秒で塗布した。
このディスクを直ちに２５００ｒｐｍで３ｏ秒間スピン
オフした。完結したディスクを対流オーブン中１２５℃
で６時間水平に硬化させた。
−Ｆ２光ディスクは、６０ｄＢを越える信号／ノイズ比
で満足に動作することがわかった。
証輩ｊ （１）ソリタンは、モートンチオコール社の、ウレタン
プレポリマーの商品名 （２）フルオラドＦＣ−４３０は、３Ｍ社の、ヒドロキ
シル化アルキルスルホンアミどの商品名 （３）　Ｃ−１１３−３００はモートンチオコール社の
、トリグリコールポリエステル硬化剤の商業表示（４）
　ＤＥＮ−４４４は、ダウケミカル社の、エポキシプレ
ポリマーの商品名 （５）サントスケミカル社（北カロライナ州）（６）ア
ビトールはパーキュレス社の、ヒドロアビエチルアルコ
ールの商品名 （７）テフロンは、デュポン社の、フルオロカーボン樹
脂の登録商標
【図面の簡単な説明】
：ｊ７４１図は、書き込みモードにおけるこの発明の記
録媒体の操作を説明する概略図、第２図は、読み出しモ
ードにおけるこの発明の記録媒体の操作を説明する概略
図、および第３図は、消去モードにおけるこの発明の記
録媒体の操作を説明する概略図。 １０・・１１基板、Ｉ２・・−デュアル層、１４・・・
膨張層、１６・・−保持層 出願入代ｉｌｌ　）ｓ弁理土鈴江武遂 図面の浄書（内容に変更なし） 手続補正書（ハ） ２１発明の名称 光学的記録媒体 ３、補正をする者 カンパニー ４、代理人 平成１年３月２８日 ６、補正の対象 図面 ７、補正の内容　別紙の通り 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）寸法安定平坦基板と、 （ｂ）該基板の表面に積層された活性層と を有し、該活性層は、 （１）該基板の表面に直接積層された 下層のポリマー系膨張層であって低い熱伝導性、高いＴ
    ＣＥおよび２０Ｃ未満のＴｇを有し、かつその中に完全
    に溶解した０．５ないし１５重量％の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ここで、Ｒは、独立に、Ｃ＿１＿〜＿４アルキル基か
    ら選択され、 Ｒ’は、独立に、−Ｈ、▲数式、化学式、表等がありま
    す▼、アル キル、アリールまたはアルカリール基から選択され、こ
    れらはいずれも置換されていてよく、さらにＲ’はポリ
    メチン鎖とあるいは環置換基を介して隣りのフェニル環
    と環式構造を形成していてもよく、 Ｘはフルオロスルホネート；ペルフルオロ アルキル、アルキル、アルカリール、アールアルキル、
    アリール、フルオロアリール、ビニルおよびアクリルス
    ルホネート；２−アクリルアミド−２−メチル−プロパ
    ンスルホ ネート；並びにアルキル、アルカリール、 アールアルキル、アリール、フルオロアリールおよびア
    クリルカルボキシレートから選ばれたアニオン基）に対
    応する染料塩を含むもの、および
  2. （２）該膨張層に結合した上層の保 持層であって、低い熱伝導性、低いＴＣＥおよび７０Ｃ
    を越えるＴｇを有する固体非弾性ポリマーを含むもの を備えていることを特徴とする光学的記録媒体。 （２）染料塩のカチオン基が１、１、５、５、−テトラ
    キス［ｐ−ジ（Ｃ＿１＿〜＿４アルキル）−アミノフェ
    ニル］−２、４−ペンタジエン−１−オールである請求
    項１記載の媒体。
  3. （３）カチオン基内のジアルキル基がジメチルである請
    求項２記載の媒体。
  4. （４）カチオン基内のジアルキル基がジエチルである請
    求項２記載の媒体。
  5. （５）アニオン基がトリフルオロメタンスルホネートで
    ある請求項１記載の媒体。
  6. （６）膨張層ポリマーがエラストマーである請求項１記
    載の媒体。
  7. （７）保持層ポリマーがエポキシ樹脂である請求項１記
    載の媒体。
JP63316066A 1987-12-14 1988-12-14 光学的記録媒体 Pending JPH01294238A (ja)

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