JPH03256243A

JPH03256243A - 光記録方法

Info

Publication number: JPH03256243A
Application number: JP2055355A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ogawa; 小川　勝己; Akira Akamatsu; 明赤松
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1991-11-14
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JP2932577B2

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・＼−ノ従来、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６０−６１９３０公
報ｉどに形状記憶樹脂を用いた光デイヌク記録媒体の記
載がある。

形状記憶樹脂は、高温に釦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、通称は熱硬化性樹脂とも
呼ばれる。形状記憶樹脂はゴム弾性を示す高温にお・い
て応力筐たは変形を与え、その１＼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
シ光学的記録を行なうものである。例えば、架橋ポリエ
チレンレートを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・＼−２させた形状のスタンバ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！−の溝面にＡ４反射膜を蒸着丑たはヌバック
によりコートする。溝の深さはレーザ光の波長λのＡ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
の差により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
金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、ディスク基板上に
、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りうる
可逆相よりなっている。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（通常は室温より高
い）よりもずっと高い温度（Ｔ１）で成形５・・　７した後、室温は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
におして力を加え変形（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う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
ス瞥たば、ポリカーボネートや、ポリメチルメタクリレ
ートの基板上に特定波長（この場合、消去時のレーザ波
長λｇ）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用いて、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、形状記憶樹脂を溶剤にとかした溶液を用いて
、スピンコード法により形状記憶樹脂の塗膜を形成する
。この時、形状記憶樹脂には特定波長（この６ベー／場合、書込時のレーザ波長λＷ）のレーザ光を吸収する
色素を含有している。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で塗布し、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、基板側より、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に吸収され
、形状記憶樹脂は瞬時に昇温しで膨張する。この形状記
憶樹脂は融解しないよう３次元架橋が必要である。また
熱硬化性樹脂は充分弾性率の小さな樹脂を用いることに
より、形状記憶樹脂の膨張による変形は熱硬化性樹脂の
収縮現象と同時に起こり、冷却により変形Ｃピット）が
固定されることにより信号が書き込１れる。

つぎに、この記録ピットの読み出しは、λＲの波長のレ
ーザ光により行う。λＲはＣＤプレーヤーとの互換性を
図るために７８０ｎｍとする。読７ベー／′ み出し時のレーザ光強度は、書込時のものに比べてずっ
と小さくてよい・。また、読み出し時のレーザ光の反射
率はピットのないところで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。λ
Ｅのレーザ光は熱硬化性樹脂層にて選択的に吸収され、
形状記憶樹脂層では吸収されない。

このレーザ光照射により熱硬化性樹脂が膨張するととも
に、形状記憶樹脂もλＥのレーザ光を若干吸収するのと
、熱硬化性樹脂からの熱伝導により７１以上の温度に、
昇温して釦り熱硬化性樹脂からの膨張力を受けてピット
は消失する。このようにして、信号の書込み、読み取り
、消去が行なわれる。

この時、書込み、消去のくシ返し特性や、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、λＷのレーザ光を吸収して昇温して熱
膨張するが、その時の熱膨張係数が太きく、耐熱性が高
く、また、λＲのレーザ光に対して透過率が高く、複屈
折率が小さい。また、熱硬化性樹脂は、形状記憶性樹脂
の熱膨張により塑性変形を起こし、咬た複屈折率が小さ
く、形状記憶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
ーとのマツチングを図ることにょ９、書込み、読み板り
、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
プレーヤによる再生が可能左党ディ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
、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、トリクロロフルオロエチレンに溶
解させたものをスピンツー９ベー。

ト法にて塗布し、１５０℃で２時間乾燥硬化させて厚さ
１０μｍの薄膜を得た。その上に、ウレタン系の形状記
憶樹脂に架橋剤としてメチレンジイソシアナートを加え
たものに、レーザ光吸収色素としてシアニン系色素を添
加したものをジメチルホルムアミドに溶解させ、スピン
コート法にて塗布し、１２０゛Ｃで３０分間乾燥硬化さ
せて、厚さ１０７１ｍの３次元硬化形状記憶樹脂の薄膜
を形成させた。さらに、この上に真空蒸着法により、ア
ルミニウム反射層を０．０５　Ｉｔ　ｍ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
ト法にて塗布し、紫外線照射にょシ硬化し、厚さ２０μ
ｍのオーバーコート層を設け、これをブランクディスク
として用いる。

このブランクディスクに、波長７８０ｎｍ。

３０ｍＷのレーザ光を３０ｏｎｓ照射することにより、
形状記憶樹脂は熱膨張をも・こし変形によりピットが形
成された。これに７８０ｎｍの３ｍＷのレーザ光を照射
することにより、信号を読み取ることができた。この時
のレーザの反射率は、ピ１０・＼−ノットの有無によりそれぞれ、２５　％　＄−よび７１係
であった。さらに記録されたピント上に８３０ｎｍ２０
ｍＷのレーザ光を２４０ｎＳ照射することによシ、熱硬
化性樹脂が膨張し同時に形状記憶樹脂が７１以上、Ｔ１
以下の温度に昇温するとともに熱硬化性樹脂の熱膨張の
力を受けることによりピットを消去することができた。

なか、実施例の他にも、形状記憶樹脂となりうる樹脂構
成や、他の熱硬化性樹脂を用いてもよいし、曾たレーザ
光を選択的に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可能性のある光デ
イスク記録媒体を提供することができ、光デイヌク記録
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１１７、業上大きく貢献するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に、順に熱硬化性樹脂層と、分子架橋をも
った形状記憶樹脂層と、金属反射層と、保護層とを形成
してなる光記録媒体。
（２）消去時および書込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熱硬化性樹脂層および形
状記憶樹脂層に含有させた請求項１記載の光記録媒体。
（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）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。