JPH03256242A - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は安価な書換え可能型の光デイスク記録媒体に関
する。

従来の技術 ２　＼−７ 従来、光学的記録再生方法による光記録媒体として、種
々の材料を用いたものが提案されている。

その中の１つに、形状記憶樹脂を用いた光記録媒体が知
られている。例えば、特開昭６０−４５９５３公報、特
開昭６０−４５９５４公報、特開昭６０６１９３０公報
などに形状記憶樹脂を用いた光デイスク記録媒体の記載
がある。

形状記憶樹脂は、高温にかいてゴム弾性を示し、低温で
はゴム弾性を示さない樹脂で、通称は熱収縮性樹脂とも
呼ばれる。形状記憶樹脂はゴム弾性を示す高温に釦いて
応力丑たは変形を与え、その１Ｎ室温に冷却するとゴム
弾性が消滅し、高温状態で加えられた応力が固定される
。その後、再び高温に加熱するとゴム弾性を回復し、先
に加えられ固定されていた応力により形状が元に戻り、
応力は弛緩される。

この形状記憶効果と反射光の位相差による干渉効果によ
り光学的記録を行なうものである。例えば、架橋ポリエ
チレンシートを１３５℃以上に加熱しゴム弾性を生じさ
せた状態で、溝形状を反転３．７ させた形状のスタンパで加圧しながら冷却固化させ、溝
の形成されたポリエチレンシートを作る。

このシートの溝面にＡ４反射膜を蒸着またはヌパッタに
よシコートする。溝の深さはレーザ光の波長λの具波長
にした場合、反射レーザ光は干渉し互に打ち消し合う。

この溝にレーザ光を照射して形状記憶樹脂の弾性体にな
る温度１３５℃以上に加熱すると、加熱された部分のみ
元の状態に戻り溝形状は消滅する。この部分ではレーザ
光の干渉は起こらない。このようなレーザ光の反射光の
差によシ記録信号を読みとるものである。

形状記憶樹脂は架橋ポリオレフィン、架橋フッ素樹脂２
舎成ゴムなどが用いられ、非常に安価な材料である。

発明が解決しようとする課題 このような従来の形状記憶樹脂を用いた光デイスク記録
媒体は記録、再生、消去はできるが、再び記録すること
ができない。すなわち、書換えは不可能であるという課
題があった。

本発明はこのような課題を解決するもので、安価で、現
行のＣＤプレーヤとの互換性がある。書換え可能な光デ
イスク記録媒体を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、デイヌク基板上に
、形状記憶樹脂層とそれに密着して形成された熱硬化性
樹脂層とそれに密着して形成された反射層と、さらにそ
れに密着して形成された保護層とで構成されたものであ
り、熱硬化性樹脂層の熱膨張力と、形状記憶樹脂層の温
度変化による形状変化と回復作用を利用して、信号の書
込みと読み取り、および消去を行なうようにしたもので
ある。

作用 形状記憶樹脂は一般に、分子構造中に、分子架橋や結晶
からなる固定相と、ある温度以上でゴム状態となシ得る
可逆相よジなっている。形状記憶樹脂の形状記憶回復特
性は以下のように説明することができる。

形状記憶樹脂をガラス転移温度Ｔｇ（通常は室５　＼−
７ 温よシも高い）よシもずっと高い温度（Ｔ１）で成形し
た後、室温に冷却すると樹脂はその形状を１次成形の形
状として記憶する。その樹脂を１次成形より低い温度に
釦いて力を加え変形（２次成形）させて室温に冷却する
と２次成形の形状としてその形状を保持する。さらにこ
れを、ガラス転移温度よシも高い温度に昇温させると、
樹脂は２次成形の形状から１次成形の形状に回復する。

本発明は、形状記憶樹脂のこのような形状記憶と回復特
性を光記録媒体として利用するものである。

すなわち、予めトラッキングガイド溝が形成されたガラ
スまたば、ポリカーボネートや、ポリメチルメタクリレ
ートの基板上に、形状記憶樹脂に架橋剤を添加し溶剤に
溶かした溶液をスピンコードなどの方法によシ塗布して
、形状記憶樹脂の塗膜を形成する。この時、形状記憶樹
脂中には、特定波長（この場合、書込時のレーザ波長λ
Ｗ）のレーザ光を吸収する色素が含筐れている。塗布さ
れた形状記憶樹脂はＴ１よシ高い温度に加熱され、６・
＼−７ 溶剤を蒸発させるとともに、３次元架橋反応を釦こさせ
て製膜固化させると、その形状を１次成形の形状として
記憶する。さらに、その上に、特定波長（この場合消去
時のレーザ波長λ８）のレーザ光を吸収する色素を含有
した熱硬化性樹脂を未硬化の状態で溶剤にとかした溶液
をスピンコード法により製膜し、乾燥硬化させる。さら
に、その上に反射層として金やアルミニウムなどの金属
を真空蒸着法などの方法で製膜した後、最上部に表面保
護膜として、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコード法な
どの方法にて塗布し、紫外線を照射して硬化させる。

以上のようにして得られたものを光記録媒体として供す
る。この光記録媒体に、基板側よシ波長λＷのレーザ光
を照射すると、レーザ光は形状記憶樹脂層で吸収され、
形状記憶樹脂は瞬時に昇温し膨張する。ここで、熱硬化
性樹脂もλＷの光を若干吸収して昇温するが昇温後の弾
性率を形状記憶樹脂の膨張時の弾性率よりも大きくなる
ように分子設計された材料をそれぞれに用いることによ
７　＼　７ す、形状記憶樹脂は熱硬化性樹脂層に発生した応力を受
けて変形し、ピットを形成する。形状記憶樹脂はその変
形した状態を２次成形の形状として記憶する。

つぎに、このピントの読み出しは、λＲの波長のレーザ
光により行なう。λＲは、ＣＤプレーヤーとの互換性を
図るために７８０ｎｍとする。読み出し時のレーザ光強
度は書込み時に比べてずっと小さくてよい。また、読み
出し時のレーザ光の反射率はピットの無い部分で７０％
以上必要である。

つぎに、消去は、λＥの波長のレーザ光により行なう。

λＥはλＲと等しくてもよいが、エネルギーはλＲに比
べてずっと大きく熱硬化性樹脂層に選択的に吸収され、
形状記憶樹脂層では吸収されない。熱硬化性樹脂は熱膨
張し、また、形状記憶樹脂もλ８のレーザ光を若干吸収
しＴｇ組以上Ｔ１以下の温度に昇温するので、形状記憶
樹脂は熱硬化性樹脂層で発生した応力を受け１次成形の
形状に戻シ、記録ピットが消失する。このようにして信
号の書込み、読み取り、消去がかこなわれる。

この時、書込み消去のくり返し特性や読み出し時の反射
率特性の観点より、熱硬化性樹脂と、形状記憶樹脂は次
のような特性を満たしていなければならない。

形状記憶樹脂は、λ１のレーザ光を吸収して昇温しで熱
膨張するが、その時の熱膨張係数が大きく、耐熱性が高
く、また、λＲのレーザ光に対して透過率が大きく、複
屈折率が小さい。また、熱硬化性樹脂は、形状記憶樹脂
の熱膨張により塑性変形を起こし、また複屈折率が小さ
く、熱硬化性樹脂との密着性が小さいことが必要である
。

このように、熱硬化性樹脂層よび形状記憶樹脂の分子設
計を最適化し、照射するレーザ光の波長およびエネルギ
とのマツチングを図ることによう、書込み、読み取り消
去が可能な、書換え可能で、しかも非常に安価な光デイ
スク媒体を提供することができる。また、ＣＤの国際規
格であるレッドブックの規格に準拠したディスクを設計
することにより、従来から広く用いられているＣＤプレ
ー９べ。

ヤによる再生が可能な光デイスク媒体を提供することが
できる。

実施例 予めトラッキングガイド溝が形成されたガラス基板上に
ウレタン系形状記憶樹脂に３次元架橋剤として、トリレ
ンジイソシアネートを添加し、さらに、レーザ光吸収色
素として、シアニン系色素を加え、ジメチルホルムアミ
ドに溶解させたものを、スピンコード法にて塗布し、１
２０°Ｃで２時間乾燥硬化させて、厚さ８μｍの３次元
架橋形状記憶樹脂の薄膜を得た。その上に、熱硬化性シ
リコーン樹脂にレーザ光吸収色素としてシアニン系色素
を加え、トルエンに溶解させたものをスピンコード法に
て塗布し、１５０℃で２時間乾燥硬化させて、厚さ１０
μｍの薄膜を得た。さらに、その上に真空蒸着法により
、アルミニューム層を０．０５μｍの厚さに作成し、さ
らに保護コートとして紫外線硬化樹脂をスピンコード法
にて塗布し、紫外線照射により硬化し、厚さ２０μｍの
オーバコート層を設け、これをブランクディスクとして
１０ヘージ 用いる。

このブランクディスクに、波長８３０ｎｍ。

３０ｍＷのレーザ光を３０ｏｎｓ照射することによシ、
形状記憶樹脂層に熱膨張をおこし、熱膨張の応力による
変形によシピノトが形成された。この記録ピットに７８
０ｎｍ、３ｍＷのレーザ光を照射することにより、デー
タを読みとることができた。この時のレーザの反射率は
ピットの有無により、それぞれ３２％と７２係であった
。さらに記録されたピット上に７８０ｎｍ　、２０ｍＷ
のレーザ光を３６０ｎｓ照射することにより、熱硬化性
樹脂が膨張し、同時に形状記憶樹脂がＴｇ組以上Ｔ１以
下の温度に昇温するとともに熱硬化性樹脂の膨張力を受
けることにより、ピットを消去することができた。

なお、本実施例の他にも、形状記憶樹脂となりうる樹脂
の横取や、他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。また、レ
ーザ光を吸収する他の色素材料など材料特性と、レーザ
特性とをマツチングさせるように分子設計を行なったも
のは、広く用いるこ１１　Ｐ！−シー とができる。

発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなように本発明によれ
ば、安価でユーザが自由にデータを書き換えることがで
き、かつＣＤプレーヤーとの互換性のある光デイスク記
録媒体を提供することができるので、光デイスク記録を
民生用に広く普及させることが可能になるという効果が
得られ、産業上大きく貢献するものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、順に分子架橋をもった形状記憶樹脂層
   と、熱硬化性樹脂層と、金属反射膜と、保護層とを形成
   してなる光記録媒体。
2. （２）書込み時および消去時にそれぞれ特定の波長のレ
   ーザ光を選択的に吸収する色素を形状記憶樹脂層および
   熱硬化性樹脂層に含有させた請求項１記載の光記録媒体
   。
3. （３）予め溝を形成した基板を用いる請求項１記載の光
   記録媒体。
4. （４）記録時、再生時および消去時のレーザ照射を基板
   側より行なう請求項１記載の光記録媒体。