JP2527436B2 - 光記録方法および光記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光ディスクに代表される光記録において、
記録および消去の可能な、いわゆるEDRAW型光記録方法
および光記録媒体に関するものである。

［従来の技術］ CS₂−Te系光ディスクに代表される追記型光記録方法
は、レーザー光を記録媒体に照射し物理的に穴を開ける
ことで、読み出しレーザー光の反射率を変化させて記録
を行う穴開け光記録方式であった。このため、今までの
追記型光記録方法では記録媒体に穴を開けてしまうた
め、記録をすなわち穴を消去することができず、同じ場
所に別の記録を再書き込みすることもできなかった。さ
らに、穴を開けるときに発生するガスを逃がすために光
ディスク内に空隙層を設けたエアーサンドイッチ構造に
し、しかもガスを光ディスクから放出するための穴を設
けねばならず、外界と記録層とが接触していたため外界
の温度や湿度、ゴミ等によって記録安定性が損なわれて
いた。また、穴の開く大きさが決まっているため、記録
ピット間（穴と穴の間隔）を詰めることができず穴の大
きさにより記録密度が限定されていた。

さらに、レーザーで記録媒体に穴を開けるときに生じ
る飛散物や記録ピット周辺部の盛り上がり、穴の形状に
よって読み出し時の信号の劣化（S/N比の低下）が起き
ていた。

追記型光記録方法の外にEDRAW型光記録・消去方法す
なわち記録の消去・再書き込みのできる光ディスク媒体
には、カー効果を利用する光磁気媒体等があるが、光磁
気記録では読み出し信号となる旋光角度の変化（カー効
果による旋光角度の変化）は非常に小さく、0.5〜１度
程度しかない。このため、光記録媒体に書き込まれた記
録信号を検出するための光磁気ヘッドの設計・開発は非
常に困難なものであった。また、光磁気記録媒体で使用
する材料は高価な金属でありコスト高となる。しかも量
産体制となった場合には材料が金属であるため廃処理問
題が深刻になる恐れがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来の欠点、すなわち穴開け方式に
おける記録密度の限界,S/N比の低下およびカー効果を利
用する方法における旋光角の小ささに由来する読み取り
の困難を解決し、記録密度が高く、S/N比が大きく、か
つ旋光角の大きな光記録方法を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明による光記
録方法は、光学活性でありかつ光照射または加熱により
旋光度が変化するスピロピラン化合物を少なくとも一種
類含む薄膜に、光を照射して旋光度を変化させることに
よって記録を行うことを特徴とする。

本発明による光記録媒体は、基板と、該基板上に形成
された光学活性でありかつ光照射または加熱により旋光
度が変化するスピロピラン化合物の少なくとも一種類を
含む薄膜からなる記録層および該記録層上に形成された
反射層とを備えたことを特徴とする。

［作 用］ 本発明は、穴を開けずに記録することができ、しかも
記録の消去・再書き込みの可能なEDRAW型光記録・消去
方式であるため、従来の穴開け光記録では不可能であっ
た記録の消去・再書き込みが可能となった。また、穴開
け記録方式と違って穴の大きさによる記録密度の限界が
なく飛躍的に記録密度を向上することができる。また、
記録ピットの回りの盛り上がりもなく、しかも記録時の
飛散物が全く発生しないため、穴開け光記録方式のよう
な穴の形状および飛散物による信号劣化が起こることが
ない。

また、記録膜に使用する媒体材料は有機物であるた
め、コストが安くなり、しかも破棄は燃焼しさえすれば
良いため廃処理問題は発生しないという長所を合わせ持
っている。

本発明において用いる光学活性で光照射または加熱に
より旋光度変化を伴う有機化合物としては、スピロピラ
ン類と、ロイコ染料が挙げられる。

これら記録媒体主剤としてのスピロピラン類として
は、下記に示す化合物を挙げることができる。すなわ
ち、スピロ［2H−１−ベンゾピラン−2,2′−インドリ
ン］，スピロインドリノナフトピラン，スピロベンゾイ
ンドリノベンゾピラン，スピロインドリノフェナントロ
ピラン，スピロ［2H−１−ベンゾピラン−2,2′−ベン
ゾチアゾリン］，スピロ［2H−１−ベンゾピラン−2,
2′−ベンゾオキサゾリン］，スピロ〔ベンゾチアゾリ
ン−2,3′−［3H］−ナフト［2,1−ｂ］ピラン〕，スピ
ロ［2H−１−ベンゾピラン−2,2′−ナフト［2,3,−
ｄ］オキサゾリン］，スピロ［2H−１−ベンゾピラン−
2,2′−ナフト［2,1−ｄ］オキサゾリン］，スピロ［イ
ンドリン−2,2′−ピラノ［3,2−Ｈ］キノリン］，スピ
ロ［インドリン−2,3′−［3H］−ナフト［2,1−ｂ］−
1,4−オキサジン］，スピロ［インドリン−2,2′−［2
H］−ピラノ［3,4,−ｂ］ピリジン］，スピロ［インド
リン−2,2′−［2H］−ピラノ［3,2−ｂ］ピリジン］，
スピロ［インドリン−2,2′−［2H］−ピラノ［3,2−
ｃ］キノリン］，スピロ［2H−1,4−ベンゾキサジン−
2,2′−インドリン］，スピロ［2H−１−ベンゾピラン
−2,2′−［2H］キノリン］，スピロ［3H−ナフト［2,1
−ｂ］ピラン−3,2′−［2H］ピリジン］，スピロ［イ
ンドリン−2,2′−［2H］ピラノ［2,3−ｂ］インドー
ル］，スピロ［2H−１−ベンゾチノ［2,3−ｂ］ピラン
−2,2′−インドリン］。

これらの化合物の構造式を第１表に示す。EDRAW型光
記録・消去媒体である光磁気記録媒体に比較しても、本
発明は、光学活性な有機物を用いるため、光磁気記録の
カー効果による旋光度変化より大きく、特にスピロピラ
ン化合物では、光照射によってメロシアニン型となり光
学活性が失われるため、光磁気用ヘッドで有機化合物の
旋光度変化を簡単に読み取ることができる。

［実施例］ 以下、実施例によって、本発明を詳細に説明する。

実施例１ フォトクロミズムを示すスピロピラン化合物の一つで
ある１′,3′,3′−トリメチル−６−ニトロスピロ［2H
−１−ベンゾピラン−2,2′−インドリン］（略号NBP
S）を10％のポリスチレン塩化メチレン溶液に可溶化さ
せた。

スピロピラン類は第１図に示すようにスピロ炭素（＊
印）を持っており光学活性であるが、紫外光を照射する
とスピロ結合が切れてメロシアニン型（略号MC型）とな
り光学活性を失う。しかし、可視光を照射するか加熱
（50〜70℃）すると元のスピロピラン型（略号SP型）に
戻り、再び光学活性となる性質を持っている。

このNBPSの溶けている10％のポリスチレン溶液を、既
に溝の付いているポリカーボネート製の５インチ光ディ
スク基板１上にスピンコート法（基板回転速度:8,000rp
m）により厚さ約１μｍ塗布し記録層２とした。

このスピンコート層の上からAlを1000Å蒸着し（真空
度:2×10^-5Torr,蒸着速度:10Å/sec）、反射層３を形成
した。この光ディスクに、500W長高圧水銀等（ウシオ社
製）の365nmの紫外光を基板側から１分間照射してNBPS
をメロシアニン型にし旋光度を失わせ、第２図に示すED
RAW型光ディスク媒体を作製した。

記録は光磁気用ヘッドを用い波長780nm,スポット径１
μｍのダイオードレーザーによる加熱でNBPSを元のスピ
ロピラン型に戻しピットを形成した。光磁気用ヘッドを
用い旋光度の変化を読み取ったところ、旋光度変化が大
きいために楽にピットが記録されていることを確認でき
た。この記録ピットに紫外光を照射して記録の消去を行
うと旋光度は失われており、記録ピットを発見できず記
録が消去されていることを確認することができた。

実施例２ 実施例１と同じように、10％のポリスチレン溶液に第
２表に示すスピロピラン化合物を添加して可溶化させ、
実施例１と同様な実験を行った。結果は、フォトクロミ
ズムを示す化合物は総て光磁気用ヘッドによって楽に旋
光度の変化を読み取ることができ、記録の消去・再書き
込みができた。

実施例３ 第２表に示したスピロピラン化合物を第３表に示した
プラスチック樹脂溶液に可溶化させ、実施例１と同様な
実験を行った。第３表に示したプラスチック樹脂は総て
旋光度の変化を光磁気用ヘッドによって楽に読み取るこ
とができ、これらスピロピラン類では分散媒体を選ばず
に、記録の消去・再書き込みが可能であった。

上記各実施例とは逆に、光学活性を有する薄膜にスポ
ット径１μｍの紫外光を照射して旋光性を失わせること
によって記録し、またその記録を波長780nmのレーザ照
射によって消去することができた。

［発明の効果］ 以上、説明したように本発明による光記録・消去方法
は、従来の追記型光ディスクではできなかった記録の消
去・再書き込み、いわゆるEDRAW型光ディスクを実現
し、光ディスク構造をエアーサンドイッチではなく記録
安定性の優れた密着封止構造にすることが可能である。
また、穴を開けない方式であるから穴の大きさによる記
録密度の限界がなく飛躍的に記録密度を向上させ、レー
ザーで記録する際に飛散物やガスの発生がなく、穴の回
りの盛り上がり等の信号劣化の要因を取り除くことの可
能な光記録方法である。さらに、大きな旋光度変化を利
用するため、光磁気用ヘッドにより楽に読み取ることが
できる。

このように、本発明による光記録・消去方法は、記録
安定性の優れた密着封止構造の光ディスクを用い、有機
物の大きな旋光度変化を利用してEDRAW型光ディスクを
実現する全く新しい光記録方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的なスピロピラン化合物NBPSの構造異性変
化を説明する図、 第２図は本発明によるEDRAW型光ディスクの構造を示す
図である。 １……基板、 ２……記録層、 ３……反射層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舩越 宣博 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162 番地 日本電信電話株式会社茨城電気通 信研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−249691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−129339（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学活性でありかつ光照射または加熱によ
   り旋光度が変化するスピロピラン化合物の少なくとも一
   種類を含む薄膜に、光を照射して旋光度を変化させるこ
   とによって記録を行うことを特徴とする光記録方法。
2. 【請求項２】前記薄膜に第１の波長の光を照射し、また
   は加熱して光学活性な物質にした後、第２の波長の光を
   照射して旋光度を変化させて記録することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光記録方法。
3. 【請求項３】前記記録が前記第１の波長の光の照射また
   は加熱によって消去可能であることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の光記録方法。
4. 【請求項４】前記薄膜に第１の波長の光を照射し、また
   は加熱して光学活性を失わせるか少なくとも弱くした後
   に第２の波長の光を照射して旋光度を変化させて記録す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光記録
   方法。
5. 【請求項５】前記記録が前記第１の波長の光の照射また
   は加熱によって消去可能であることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項記載の光記録方法。
6. 【請求項６】基板と、該基板上に形成された光学活性で
   ありかつ光照射または加熱により旋光度が変化するスピ
   ロピラン化合物の少なくとも一種類を含む薄膜からなる
   記録層および該記録層上に形成された反射層とを備えた
   ことを特徴とする光記録媒体。