JPH04173184A - 光記録媒体及びこの光記録媒体を用いた記録・再生及び消去方法 - 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） 本発明は書換え型光ディスク等として用いる光記録媒体
及びこの光記録媒体を用いた記録・再生及び消去方法に
関する。

（従来の技術） 最近では再生専用光ディスクや追記型光ディスクの他に
書換え型光ディスクの開発が盛んである。

書換え型光ディスクとしては、ディスク基板上に垂直磁
化膜を形成し、この磁化膜にレーザ光を照射して照射し
た点の磁化方向を反転させて情報を記録し、再生の際に
はファラデー効果による偏光面の回転を検出するように
した光磁気方式と、結晶状態と非晶質状態との間を可逆
的に変化する記録層を基板上に形成した相変化方式が一
般的であるが、記録層の一部にレーザ光を照射すること
でこの部分を加熱せしめて膨張させる方式のものが特開
昭６０−６９８４６号として提案されている。

特開昭６０−６９８４６号に提案された内容は、有機色
素の波長選択性を利用した二重構造になっている。即ち
、基板上に８３０ｎｍ付近の波長のレーザ光を吸収する
有機色素を含有する膨張層と７８０　ｎｍ（」近の波長
のレーザ光を吸収する有機色素を含有する保持層とを積
層した構造となっており、書き込みを行なうには８３０
ｎｍ付近の波長のレーザ光を照射して膨張層を膨張させ
て保持層を持ち」二げて突起を形成し、読み取りは該突
起を検出することで行ない、更に消去は保持層に７８０
　ｎｍ（＝Ｊ近の波長のレーザ光を照射し、保持層の粘
弾性係数を減少させることで伸張状態にあった膨張層に
よって保持層を引下げて当初の賦形状態に戻すことによ
って行なう。

（発明が解決しようとする課題） 」二連した従来の書換え型光記録媒体のうち、光磁気方
式及び相変化方式はいずれも真空成膜を必要とし、製作
に手間がかかり歩留りも悪い。

また特開昭６０−６９８４６号に開示されるものにあっ
ては、膨張層と保持層の２層を形成しなければならず、
且つそれぞれの層中に含有せしめる有機色素も吸収する
レーザ光の波長が異なるものとしなければならない。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決すべく本発明に係る光記録媒体は、基板
上に形成する記録層を、ガラス転移点付近を境に硬化と
軟化を可逆的に起こす可逆相と、融点を境に流動性と非
流動性とが変化する固定相とからなる形状記憶樹脂中に
て構成し、この形状記憶樹脂中にレーザ光を吸収して記
録層の温度を高める有機色素を含有せしめた。

また前記光記録媒体を用いた記録方法としては、レーザ
光を記録層の所定箇所に照射することにより当該レーザ
光が照射された部分の可逆相をガラス転移点具」二で融
点以下の温度に加熱し、加熱した部分を熱膨張によって
隆起せしめ、この後急冷することで前記隆起形状を維持
して記録マークとするようにした。

また前記光記録媒体を用いた再生方法としては、再生の
ために記録層に照射するレーザ光のパワーを可逆相をガ
ラス転移点以上に上昇させない強さとした。

更に前記光記録媒体の記録を消去する方法としては、形
状記録樹脂のガラス転移点以上で融点以下の温度に加熱
し、この後徐冷するようにした。

（作用） ガラス等の透明基板上に有機色素を含有した形状記憶樹
脂を塗布し、これを乾燥せしめた後に形状記憶樹脂のガ
ラス転移点以上で融点以下の温度で処理することで、平
坦な形状を賦形する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明に係る光記
録媒体の異なる状態における断面図であり、光記録媒体
は基板１上に塗布法によって記録層２を形成している。

基板１はポリカーボネイト、アクリル、エポキシ、ポリ
オレフィン等の透明樹脂或いはガラスを用い、また記録
層２は形状記憶樹脂に有機色素を配合して構成する。

ここで、形状記憶樹脂は第２図に示すように、例えば鎖
状高分子の一部をガラス転移温度Ｔｇを境にして硬化と
軟化を可逆的に起こす可逆相とし、他の部分を融点Ｔｍ
を境にして流動性と非流動性とが変化する固定相（拘束
相）としている。このような樹脂としては、ポリウレタ
ン、トランスポリイソプレン、ポリノルボルネン、スチ
レン−ブタジェン共重合体及び放射線架橋ポリスチレン
等の他に、可逆相として目的に応じた温度で弾性率が変
化する樹脂を選択し、ここに固定点（融点）を導入すれ
ばよく、化学組成や熱可塑性か熱硬化性か等に拘らず各
種の樹脂を用いることができる。

ここで、形状記憶樹脂の固定点の導入は高分子鎖の架橋
、結晶化、高分子鎖同士の絡み合い、凝集成いは水素結
合等を生じさせることで行なう。

また色素として有機色素を添加するのは、耐環境特性が
安定しているためであり、具体的にはシアニン類、ビリ
リウム類、スクアリリウム類、クロコニウム類、アズレ
ン類、ペンタメチン類、チオインジゴ類、アントラキノ
ン類、ナフトキノン類、フタロシアニン類、ナフタロシ
アニン類、ポルフィリン類、テトラヒドロコリン類、ジ
チオール類、ジアミン類、インドアニリン類、ジオキサ
ジン類、ジチアジン類等が挙げられる。

更に記録層２を形成する塗布方法としては、スピンコー
ド法、スプレー法、デイツプ法、ブレードコート法等を
適用し、記録層２の厚みとしては１０〜５０００ｎｍの
範囲、好ましくは５００〜２０００１ｍの範囲とする。

そして、記録層２は下地層を介して基板１」−に形成し
てもよく、また記録層２の上に変形を吸収する緩衝層を
設けたり、反射層や保護層を設けてもよい。

次に」二記の構造の光記録媒体を用いた記録、再生及び
消去方法を以下に述べる。尚、光記録媒体は既に形状記
憶樹脂のガラス転移点以上で融点以下に加熱処理され記
録層表面は平坦に賦形されているものとし、この状態を
第１図（ａ）に示している。

先ず、記録を行なうには記録層２の所定箇所に記録用の
レーザ光を照射する。すると有機色素がレーザー光を吸
収してこの部分の温度をガラス転移点Ｔｇ以上で融点Ｔ
ｍ以下に加熱する。その結果第１図（ｂ）に示すように
可逆相が加熱によって軟化するとともに膨張して突起３
を形成する。そして、レーザ光の照射を停止すると、突
起３の形状は維持されたまま室温に戻る。そこで、この
突起３が記録マークとなる。

再生を行なうには、前記記録用レーザ光よりも弱いパワ
ーのレーザ光、即ちレーザ光が照射された部分の温度が
ガラス転移点Ｔｇ以上にならない程度のパワーでレーザ
光を記録面に照射し、前記突起３を検出することで再生
を行なう。

消去を行なうには、記録層２を形状記録樹脂のガラス転
移点Ｔｇ以上で融点Ｔｍ以下の温度に加熱し、この後徐
冷することにより行なう。即ち」―記の範囲に加熱する
ことで、残留内部応力を消すために変形が解放されて固
定相が記憶した（賦形された）元の形状に戻るので記録
が消去される。

尚、消去する場合には融点７ｍ以−１１には加熱しない
。融点Ｔｍ以上に加熱すると最初に記憶された形状が新
たな形状に記憶し直されるからである。

以下に実験例とその効果を示す。

［実験例］ ガラス基板の上に以下に示す溶液を０．５μｍのフィル
タで濾過した後、スピンコーティング（回転数３００Ｏ
ｒｐｍ）　して記録層を形成した。

ポリウレタン系形状記憶樹脂　　　　４７重量部（三洋
化成製、樹脂濃度３０ｗｔ％ＤＭＦ溶液）有機色素（日
本化薬製ＩＲ−８２０）　　　　　３重量部＝　９− ベンジルアルコール　　　　　　　　５０重量部次いで
、上記記録層を８０’Ｃのオーブン中で２時間乾燥せし
めた後、１４０℃で３０分間熱処理をして平坦な形状を
記憶（賦形）させて光記録媒体を得た。

この光記録媒体を評価機にかけて線速度１．４ｍ　／　
ｓで回転させ、強度変調された半導体レーザ光（波長８
３０ｎｍ）により２００ＫＨｚの単一信号を記録したと
ころ、レーザパワー１０ｍＷでＣ／Ｎ＝４０ｄＢの再生
信号が得られた。

そして、光顕微鏡で記録マークを観察すると記録層が膨
張し、隆起していることが認められた。

この隆起の高さを走査型トンネル顕微鏡（Ｓ　Ｔ　Ｍ）
で測定したところ最大２３０ｎｍの突起であることが判
明した。また上記によって得られた光記録媒体を８０℃
の恒温槽中で加熱したら、記録層が元の平坦な状態に戻
っていることが確認できた。

更に記録及び加熱消去を１０回繰返したが初回と同様の
Ｃ／Ｎを示した。

（効果） 以上に説明したように本発明に係る光記録媒体は高いＣ
／Ｎが得られ、また記録層の形成手段が塗布法でよく且
つ１層であるので構造が簡単となり製作も容易である。

また本発明のの光記録媒体を用いた記録・再生若しくは
消去方法は、いずれもレーザ光の強さを変化させるか加
熱するだけで足りるため周辺機器の構造も簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ賦形状態、記録・
再生状態及び消去状態の光記録媒体の断面図、第２図は
形状記憶樹脂の温度特性を示すグラフである。 １・・・基板、２・・・記録層、３・・・突起。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に記録層を形成してなる光記録媒体におい
   て、前記記録層はガラス転移点付近を境に硬化と軟化を
   可逆的に起こす可逆相と、融点を境に流動性と非流動性
   とが変化する固定相とからなる形状記憶樹脂中にレーザ
   光を吸収して記録層の温度を高める有機色素を含有せし
   めたことを特徴とする光記録媒体。
2. （２）請求項１に記載した光記録媒体を用いた記録方法
   において、この記録方法はレーザ光を記録層の所定箇所
   に照射することにより当該レーザ光が照射された部分の
   可逆相をガラス転移点以上で融点以下の温度に加熱し、
   加熱した部分を熱膨張によって隆起せしめ、この後急冷
   することで前記隆起形状を維持して記録マークとするよ
   うにしたことを特徴とする光記録媒体を用いた記録方法
   。
3. （３）請求項１に記載した光記録媒体を用いた再生方法
   において、再生のために記録層に照射するレーザ光のパ
   ワーは可逆相をガラス転移点以上に上昇させない強さと
   することを特徴とする光記録媒体を用いた再生方法。
4. （４）請求項１に記載した光記録媒体の記録を消去する
   方法において、この消去は形状記録樹脂のガラス転移点
   以上で融点以下の温度に加熱し、この後徐冷するように
   したことを特徴とする光記録媒体の消去方法。