(57)【要約】【課題】２液混合型材料の塗布でよく用いられる、ミキサーより連続した線状に基板上に塗布し、その後もう１枚の基板でサンドイッチする方法では、サンドイッチ時に塗布位置によって重合の程度が異なり、それが膜厚のむらをもたらし、ホログラム記録／再生時の光ビーム形状に悪影響をもたらす。【解決手段】本発明は、予め平面基板に貫通孔を形成し、これを別の平面基板と所定の間隔を置いて対向させた後に、この平面基板に形成した貫通孔よりダイナミックミキサー等の混合手段によって混合したホログラム記録材料を順次供給することにより、ホログラム記録材料の注入中の反応進行に伴う不均一性による光学歪みや局所的な収縮を防止することを特徴とするものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラム記録材料を２枚以上の平面基板間に充填してなるホログラム記録媒体の製造方法において、前記平面基板の少なくとも一方に貫通孔を形成した物を用い、前記複数の平面基板を所定の間隔を置いて対向させた後に、前記平面基板に形成した貫通孔より前記ホログラム記録材料を充填することを特徴とするホログラム記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記平面基板が円板形状であり、かつ前記貫通孔が前記平面基板の中心部に形成されていることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記ホログラム記録材料として、複数の液体成分を混合することにより常温もしくは加熱環境下で化学反応を起こし、実質的に固化する樹脂材料を用いることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録媒体の製造方法。
【請求項４】
剛性の高い支持体表面に前記平面基板を保持し、混合した前記ホログラム材料を、前記貫通孔を介し前記平面基板間に充填した後、前記ホログラム材料の反応の進行に従って基板間の間隔を徐々に縮める事を特徴とする請求項１および２記載のホログラム記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記ホログラム記録層の厚さが３００μｍ以上かつ３０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のホログラム記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量ホログラムメモリを作成する装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルホログラム記録は、従来の光ディスクとは異なり、記録光と参照光の干渉を利用して、記録層の厚み方向の干渉点に記録し、参照光で干渉点に記録された情報を読み出す方式であり、一回の光照射で大量のデータが記録できる点と相俟って、大容量かつ高速の情報記録／再生が可能である。
【０００３】
従来のホログラム記録に用いる記録媒体は、ニオブ酸リチウム単結晶のようなフォトリフラクティブ結晶と呼ばれる無機単結晶が主体であり、高価格かつ加工困難という問題点を有していた。これに対し、光重合性材料をベースとした有機系ホログラム材料は、上記問題点に対し劇的な改善が期待でき、近年研究が進められている。
【０００４】
この有機系のホログラム記録用材料には、例えば特許第３３３０８５４号公報に掲載されているように、従来は熱可塑性高分子と光重合性材料を混合したものが用いられ、記録媒体作成にあたっては、これを溶剤に希釈して塗料とし基板上に塗布するか、あるいはこれをフィルム状に加工して基材に貼付する方法が取られていたが、このような方法では溶剤乾燥工程が入る関係上、記録材料層を厚くできない。
【０００５】
ホログラム記録においては、記録材料層の厚さが厚いと信号記録密度が向上するため、記録材料層厚の向上は非常に重要である。
【０００６】
さらに、有機系ホログラム記録媒体では、記録材料層を２枚の基板で挟んいわゆるサンドイッチ構造をとる場合が多く、従来はこのサンドイッチ構造を形成することが困難だった。
【０００７】
これに対し、近年発表されている、複数の液体成分を混合することにより化学反応を起こしベースとなる成分が重合固化する、いわゆる２液硬化型材料においては、溶剤乾燥工程を伴わないため記録層の厚膜化およびサンドイッチ構造形成が容易である。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３３３０８５４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このいわゆる２液硬化型材料の場合、材料の混合直後より化学反応が進行し、重合による体積収縮を生じるため、それに伴う歪みが問題となる。
【００１０】
特にミキサーを用いて連続的に記録材料を混合、塗布するシステムを考えた場合、例えば塗布の初期にミキサーより供給した記録材料と、塗布の最終時に供給した記録材料のように反応の進行度に大きな差があるものが塗布後に混合すると、重合後の収縮に差ができるため光学的な歪みを生じ、記録媒体の特性に悪影響を与える。
【００１１】
また、２液混合型材料の塗布でよく用いられる、ミキサーより連続した線状に基板上に塗布し、その後もう１枚の基板でサンドイッチする方法では、サンドイッチ時に塗布位置によって重合の程度が異なり、それが膜厚のむらをもたらし、ホログラム記録／再生時の光ビーム形状に悪影響をもたらす可能性がある。
【００１２】
これらは、記録層を厚くした場合、言い換えれば記録密度を向上した場合に顕著となる問題点である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、予め平面基板に貫通孔を形成し、これを別の平面基板と所定の間隔を置いて対向させた後に、この平面基板に形成した貫通孔よりダイナミックミキサー等の混合手段によって混合したホログラム記録材料を順次供給することにより、ホログラム記録材料の注入中の反応進行に伴う不均一性による光学歪みや局所的な収縮を防止することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明では、所定の間隔に予め基板を対向させ、基板に形成した貫通孔より混合した記録材料を注入、反応させるため、注入中に反応進行度の大きく異なる記録材料が混合する可能性が小さく、光学的歪みが生じにくい。
【００１５】
また、同等の反応進行度の記録材料が貫通孔を中心として同心円状に分布するため、作成した記録媒体に、ホログラム記録／再生時の光ビーム形状に悪影響を及ぼす収縮むらに伴う局所的な厚みむらが生じにい。
【００１６】
このような効果は、特にディスク形状を有するホログラム記録媒体において顕著である。貫通孔をディスク状基板の中心部に形成し、記録材を充填すると記録材の液先端が同心円状に広がっていくため、ディスク外縁に合わせて材料供給を停止することが可能となる。これはディスク製造時の問題となる外縁の処理が不要になることを意味し、製造上大きな利点となる。
【００１７】
本発明において、基板間への充填後、記録材は徐々に重合、体積収縮してゆく。
そのためこの収縮を吸収する機構を製造装置に持たせることは重要である。それには体積収縮に伴い２枚の基板間隔を徐々に狭めてゆく方法が有効である。
【００１８】
この間隔を反応中にどの程度狭めるかは、使用する材料の組立時における重合収縮率によって異なるが、初期間隔をｔとし、組立時の記録材料体積収縮率をＸとし、すると、狭める量Δｔ＝０．５Ｘｔ〜０．９Ｘｔとするのが望ましく、体積収縮率と同等まで狭めた場合にはかえって歪みをもたらす場合がある。
【００１９】
また、本発明は予め設けられた隙間に貫通孔より材料を充填する方式であるため、目標とする記録材の厚みに制約がある。
【００２０】
この厚さは３００μｍ以上かつ３０００μｍ以下が望ましく、厚さが３００μｍ以下の場合、板厚のむらや基板保持の不均等に伴う基板間隔むらにより材料の充填に不均一が生じやすく、また３０００μｍ以上の場合、記録材吐出液に乱れが生じ、同心円状の塗布が困難となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に従って説明する。図１は実施形態に係る貼り合わせ装置の概略構成図、図２はその貼り合わせ装置の第１の具体例における貼り合わせ部の断面図である。
【００２２】
貼り合わせ装置は図１に示すように、中心に貫通孔を形成したホログラム記録媒体用基板（基板１）の保持ベース、これに対向するホログラム記録媒体用基板（基板２）の保持ベース、ホログラム記録材料供給用のダイナミックミキサーよりなる。
【００２３】
基板１用の保持ベースは中心に貫通孔が形成されており、ここを介してホログラム材料ミキサーと貫通孔付き基板を接続することができる。
【００２４】
また、基板２の保持ベースは平行度を維持したまま上方向に動かすことが可能であり、媒体組立時におけるホログラム記録材料の重合収縮によって上方向に移動できるよう、ベース重量をキャンセルするための力が予めばねによって与えられている。
【００２５】
ホログラム媒体作成時には、中心に貫通穴をあけた基板１を基板１用の保持ベースに真空吸着、ついで対向する保持ベースに基板２を真空吸着させる。
【００２６】
この基板２は貫通穴を形成していない基板が望ましいが、基板１と同様に穴が形成された基板を用いる場合には、シール貼付、栓接着などの手段により予め貫通穴をふさいでおくことが望ましい。  なお、その際は記録材注入に伴う泡巻き込みを防ぐため、貫通穴をふさいだ部分と基板２の記録材料と接する部分の境界に急な段差や隙間が生じないよう留意する必要がある。
【００２７】
以下に、具体例に係るホログラムメモリの製造フローについて説明する。ホログラム記録媒体作成にあたっては、２液接着剤塗布に用いられるダイナミックミキサーを保持ベース中心穴を介して基板１に挿入し、記録材料を充填する。
【００２８】
ここで用いる材料としては、混合によって反応を開始する材料と、光照射によって反応する材料を含む系であれば特に制約はない。
【００２９】
本発明に関わる記録材料には、例えば
Ａ液：ビスフェノールＡ系エポキシ、グリシジルアクリレートの混合物
Ｂ液：脂肪族アミン、臭素化アクリル、、光重合開始剤の混合物が用いられる。
【００３０】
この材料系ではＡ液とＢ液の混合によりＡ液のビスフェノールＡ系エポキシおよびグリシジルアクリレートとＢ液の脂肪族アミンが常温で反応して流動性がなくなり、記録時には臭素化アクリルが光重合してホログラムを形成する。
【００３１】
しかしながら本発明はこの材料系に限定されるものではなく、記録材料が複数成分に分けられ、これを使用時に混合することで混合直後は液状である材料が化学反応により流動性を失う性質を持ち、かつ流動性がない状態で光重合反応によるホログラム記録が可能であれば良い。
【００３２】
ホログラム記録媒体の場合、記録材料中に泡が残るとそこを通る光線は波面が乱され、記録できなくなる。そのため材料注入には極めて注意が必要であり、要所を減圧する、泡巻き込みが無いよう記録材フロントの流速を制御するなどの処置を適宜行うことが重要である。
【００３３】
特に塗布開始時、最初の液が基板２に接触する際は最も泡が生じやすいため、減圧、ミキサ先端と基板との距離短縮、塗布速度低減等の対策が有効である。
【００３４】
所定の領域まで記録材を注入した後、ミキサーを型から取り外し、記録材が反応して流動性が低下するまでこのまま保持する。
【００３５】
この際、ミキサー先端にノズルをつけておき、ノズルとミキサーを取り外す方法も可能である。
【００３６】
この反応中に重合進行に伴い体積が収縮するが、この応力に伴い基板２の保持ベースが上方向に動き、収縮に伴う材料内部の応力が低減される。
【００３７】
この低減効果は、記録材料がゲル化して流動性を無くすまでは有効であるが、それ以上進めても加えた圧力が逆に記録材料中に歪みをもたらす。
【００３８】
よって、ベース間隔をモータ等の機械的手段で制御する場合は、過度の負荷をかけないよう留意が必要である。
【００３９】
反応が進行し、記録材が流動性を無くした段階で、一体化した基板を型より取り出してディスクとする。
【００４０】
なお、このディスクは取り出した後に加熱処理を行ない、反応を更に進めることも可能である。
【００４１】
また、この実施例においては常温にて反応を進行させたが、保持ベースにヒータを組み込んだり、装置ごとオーブンに入れる等により熱を加え、反応速度を向上させることも可能である。
【００４２】
前記実施形態では２つの被貼り合わせ部材を貼り合わせる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ（３枚）以上の被貼り合わせ部材を貼り合わせる場合にも適用可能である。
【００４３】
また、記録媒体の形状もディスク状に限定されるものではなく、例えばカード形態にも適用可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は前述のように、基板に形成された貫通穴より、平行に保持された基板間に２液硬化性を有する液状の記録材を充填するため、材料充填時の不均一に伴う特性低下を防止する製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る貼り合わせ装置の概略構成図である。
【図２】第１の具体例における貼り合わせ部の断面図である。
【図１】
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【図２】
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