JPH03256241A - 光記録媒体 - 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 ２１＼−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ヌク記録媒体の記載
がある。

形状記憶樹脂は、高温にお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おいて
応力または変形を与え、その１ｘ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１３６°Ｃ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３１＼−ン 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。

このシートの溝面にＡｄ反射膜を蒸着またはスパッタに
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°Ｃ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、
合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６　ヘ
ー。

温より高い）よりもずっと高い温度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おい
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り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、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、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
ロ　♂〈−７ −ト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（この場合、消去時のレー
ザ波長λＥ）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、レーザ光は熱硬化性樹脂層に吸収され
、熱硬化性樹脂は瞬時に昇温し膨張する。この時、形状
記憶樹脂もλＷの波長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Ｔｇ以上Ｔ１以下の温
度壕で昇温する。ここで、熱硬化性樹脂の昇温後の弾性
率を形状記憶樹脂のＴｇ以上Ｔ１以下における弾性率よ
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
用いることによシ、形状記憶樹脂層は熱硬化性樹脂層よ
りの応力を受けて変形し、ビッ７／＼−ノ ドを形成する。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、この記録ピットの読み出しは、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
性を図るためには７８０ｎｍとする。

読み出し時のレーザ光強度は、書込み時のものに比べて
ずつと小さくてよい。また、読み出し時のレーザ光の反
射率はピントのない部分で７ｏ多以上必要である。

つぎに、消去はλ。の波長のレーザ光により行なう。λ
ＥはλＲと等しくてもよいが、エネルギーはλＲのもの
に比べてずつと大きく形状記憶樹脂層にて選択的に吸収
され、熱硬化性樹脂層では吸収されない。このレーザ光
を吸収した形状記憶樹脂は７ｇ以上Ｔ１以下の温度１で
昇温し初期の１次成形の形状に回復する。すなわち、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、消去が行なわれる。

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
つぎのような特性を満たしていなければならない。

熱硬化性樹脂は、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高く、複屈
折率が小さい。また、形状記憶樹脂は、熱硬化性樹脂の
熱膨張により塑性変形を起こし、咬た、複屈折率が小さ
く、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ｌレ
ギーとのマツチングを図ることにより、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ａ
ｎプレー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 ９　ベージ （実施例１） 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
、ポリアミド樹脂を硬化剤とするエポキシ樹脂にレーザ
光吸収色素としてシアニン系色素を加え、メチルエチル
ケ１−ンに溶解させたものをスピンコード法にて塗布し
、１２０°Ｃで３ｏ分間乾燥し、硬化させて、厚さ７μ
ｍの薄膜を得た。その上に、スチレン−ブタンエン系の
形状記憶樹脂にレーザ光吸収色素としてシアニン系色素
を添加しタモのをトルエンに溶解させ、スピンコード法
にて塗布し、１２０°Ｃで３ｏ分間乾燥させて、厚さ０
．５μｍの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、アズレニウムの反射層を厚
さ０．０６μｍ　に作威し、さらに、保護コート層とし
て紫外線硬化樹脂をヌピンコ−１・法にて塗布し、紫外
線照射により硬化して２０μｍ厚さのオーバーコート層
を設け、これをブランクディスクとｊ〜で用いる。

このブランクディスクに、波長８３０ｎｍ　、３０ｍＷ
のレーザ光を２５０ｎＳ照射することにより、１ｏ　・
＼−２ エポキシ樹脂硬化物が昇温熱膨張し、隣接する形状記憶
樹脂に応力を伝達して変形させることによりピットが形
成された。このピットに７８０ｎｍ。

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、ピットの
有無によりそれぞれ３２％訃よび７３％であった。さら
に、記録されたピット上に、了８０ｎｍ、２０ｍＷのレ
ーザ光を１８０ｎｓ照射することにより、形状記憶樹脂
が７１以上、Ｔ１以下の温度に昇温することにより、ピ
ットを消去することができた。

（実施例２） 熱硬化性樹脂として、熱硬化性ポリウレタン樹脂を、ア
ズレニウム系色素とともに、ジメチルホルムアミドで溶
解して塗布し、また、形状記憶樹脂としてポリウレタン
樹脂を用い、アズレニウム系色素をともにジメチルホル
ムアミドに溶解して塗布すること以外は実施例１と同様
にしてブランクデイ７、りを得た。

この時、熱硬化性樹脂に含ｌれるアズレニウム１１　・
＼−ノ 系色素と熱硬化性樹脂に含まれるアズレニウム系色素は
、それぞれ８３０　ｎｍと７８０　ｎｍのレーザ光を選
択的に吸収するものである。

このディスク基板上にａ３ｏｎｍ、３０ｍＷのレーザ光
を２５０ｎＳ照射することにより、実施例１と同様の原
理によりピットを形成し、データを読み取ることができ
た。ピットの有無にょるレーザ光の反射率は、それぞれ
２８％と７０％であった。

さらに７８０ｎｍ　−２０ｍＷのレーザ光を２３０ｎｓ
照射することにより、ピットを消去した。

な釦、実施例１および実施例２の他にも形状記憶樹脂に
なりうる樹脂の構成や、他の熱硬化性樹脂も用いること
ができるし、レーザ光吸収のための他の色素材料など材
料特性とレーザ特性とをマツチ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、熱硬化性樹脂層と、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. （２）書込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. （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。