JP2632872B2

JP2632872B2 - 光学記録媒体

Info

Publication number: JP2632872B2
Application number: JP62256767A
Authority: JP
Inventors: 剛三東; 知恵子日置
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH0199886A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、レーザ光特に半導体レーザによる書き込み
記録に適した光学的記録媒体に関し、詳しくは光ディス
クおよび光カード技術に用いうる改善された光学的記録
媒体に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、光ディスクおよび光カードは、基板の上に設
けた薄い記録層に形成された光学的に検出可能な小さな
（例えば、約１μ）ピットをらせん状又は円形のトラッ
ク形態にして高密度情報を記憶することができる。

この様なディスクに情報を書込むには、レーザ感応層
（記録層）の表面に集束したレーザを走査し、このレー
ザ光線が照射された表面のみがピットを形成し、このピ
ットをらせん状、円形、または直線状トラックの形態で
形成する。レーザ感応層（記録層）は、レーザ・エネル
ギーを吸収して光学的に検出可能なピットを形成でき
る。例えば、ヒートモード記録方式では、レーザ感応層
（記録層）は熱エネルギーを吸収し、その個所に蒸発又
は融解により小さな凹部（ピット）を形成できる。ま
た、別のヒートモード記録方式では、照射されたレーザ
・エネルギーの吸収により、その個所に光学的に検出可
能な濃度差を有するピットを形成できる。

この光ディスクおよび光カードに記録された情報は、
レーザ光をトラックに沿って走査し、ピットが形成され
た部分とピットが形成されていない部分の光学的変化を
読み取ることによって検出される。例えば、レーザ光が
トラックに沿って走査され、ディスクにより反射された
エネルギーがフォトディテクターによってモニターされ
る。ピットが形成されている部分は、レーザ光の反射は
低くなりフォトディテクターの出力は低下する。一方、
ピットが形成されていない部分は、レーザ光は充分に反
射されフォトディテクターの出力は大きくなる。

この様な光ディスクおよび光カードに用いる光学的記
録媒体として、これまでアルミニウム蒸着膜などの金属
薄膜、ビスマス薄膜、酸化テルル薄膜やカルコゲナイト
系非晶質ガラス膜などの無機物質を主に用いたものが提
案されている。これらの薄膜は、一般に350〜800nm付近
の波長光で感応性であるとともに、レーザ光に対する反
射率が高いため、レーザ光の利用率が低い等の欠点があ
る。

この様なことから、近年比較的長波長（例えば、780n
m以上）の光エネルギーで光学的て物性変化可能な有機
薄膜の研究がなされている。この様な有機薄膜は、例え
ば発振波長が780nm又は830nm付近の半導体レーザにより
ピットを形成できる点で有効なものである。

しかし、一般的に長波長側に吸収特性をもつ有機化合
物は、熱に対して不安定な点で問題がある。

例えば光学記録媒体の取扱いは必ずしも空調設備の整
ったオフィースでのみ使用されるわけではなく、運送倉
庫での保管、ドライブ装置の機内昇温等を考慮する必要
があり高温における安定性により優れた媒体が望まれて
いる。特に光学記録媒体が光カードである場合はカード
としての厚み及び強度の点で中空構造（エアーサンドイ
ッチ構造）を取ることは困難で、記録層上に直接接着剤
で対向基板を貼合せる貼合せ構造となる。その際に用い
る接着剤としては記録層の書込み感度を落とさず作業性
に優れるホットメルト系の接着剤が有効である。しかし
ホットメルト系接着剤では貼合せ時に短時間ではあるが
100℃位になる為、記録層はより耐熱性に優れたものが
望まれている。さらに光カードは個人での持運びによる
取扱いとなる場合が多く、粗雑に扱われる可能性が高い
為、耐熱性を始めとする環境安定性に優れたものが望ま
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明はこの様な現状に鑑みてなされたものであり、
その目的はアズレン系色素（米国特許4,548,886号明細
書）の持つ優れた光学特性および記録感度の閾値特性が
明確で高記録感度であること、塗工法による製造が可能
であることといった特性を落とすることなく、高温高湿
の環境条件下においても、より安定性の向上した色素薄
膜からなる記録層を有する光学記録媒体を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

即ち、本発明は下記構造式（１）〜（14）で示される
アズレニウム塩化合物を含む記録層を有することを特徴
とする光学記録媒体である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の光学記録媒体は、電磁放射線を吸収して熱作
用を受け、かかる熱作用によって光学変化を生じる下記
構造式（１）〜（14）で示されるアズレニム塩化合物を
含有する薄膜からなる記録層を有することに特徴があ
る。

前記構造式（１）〜（14）で表わされる化合物は米国
特許第2734900号公報に開示のシアニンの合成方法と同
様にアズレン化合物またはアズレン化合物誘導体と、中
間鎖を形成する例えば２−クロロ−１−ホルミル−３−
ヒドロキシメチレンシクロヘキセンイソホロンの様なヒ
ドロキシ化合物、ジヒドロキシ化合物、カルボニル化合
物、ジアミノ化合物あるいはトリメトキシ化合物等を強
酸存在下反応させることによって合成することができ
る。

本発明の光学記録媒体は、第１図に示す様に、基板１
の上に前記構造式（１）〜（14）で示されるアズレニウ
ム塩化合物を含有する記録層２を設けることにより形成
することができる。

基板１としては、ポリカーボネート、ポリエステル、
アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミドなどのプラスチ
ック、ガラスあるいは金属類などを用いることができ
る。

記録層２の形成にあたって、前記構造式（１）〜（1
4）で示されるアズレニウム塩化合物を１種または２種
以上組合せて用いることができ、さらに他の染料、例え
ば、ポリメチン系、アズレン系、ピリリウム系、スクア
リウム系、クロコニウム系、トリフェニルメタン系、キ
サンテン系、アントラキノン系、シアニン系、フタロシ
アニン系、ジオキサジン系、テトラヒドロコリン系、ト
リフェノチアジン系、フェナンスレン系、アミニウム塩
・ジイモニウム塩系、金属キレート錯体系染料など、あ
るいは金属および金属化合物など、例えばAl,Te,Bi,Sn,
In,Se,SnO,TeO₂,As,Cdなど、あるいは紫外線吸収剤など
と混合分散あるいは積層してもよい。

記録層２は塗布法あるいは蒸着法等の種々の方法によ
り基板１上に形成される。塗布法を用いる場合には、ア
ズレニウム塩化合物を有機溶媒中に溶解あるいは分散し
た溶液を基板１上に塗布することによって形成すること
ができる。また必要に応じて成膜性および塗膜安定性を
考慮してバインダーを記録層中に混合して成膜すること
もできる。

塗布の際に使用できる有機溶媒は、前述のアズレニウ
ム塩化合物を分散状態とするか、或いは溶解状態とする
かによって異なるが、一般には、アルコール系、ケトン
系、アシド系、エーテル系、エステル系、脂肪族ハロゲ
ン化炭化水素系、芳香族系、脂肪族炭化水素系などの溶
媒を用いることができる。また、バインダーとしては、
例えばニトロセルロース、エチルセルロース、ポリスチ
レン、ポリビニルピロリドン、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリアミドなどが挙げられる。また、必要によりワ
ックス、高級脂肪酸、アミド類（例えば、オレイルアミ
ド）を添加剤として用いる。

以上のバインダーにジオクチルフタレート、ジブチル
フタレート、トリクレジルフォスフエート等の可塑剤、
鉱油、植物油等の油剤、更にアルキルベンゼンスルホン
酸ソーダ、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル等の分散剤及びその他の添加剤を適宜混合させ記録層
の成膜性、塗膜安定性を高めることができる。

塗工は、浸漬コーティング法、スプレーコーティング
法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング
法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティン
グ法、ローラーコーティング法、グラビアコーティング
法などのコーティング法を用いて行うことができる。

記録層２中のアズレニウム塩化合物の含有量は通常40
〜100重量％、好ましくは50〜100重量％が望ましい。40
重量％未満では記録層の十分な光吸収性と再生レーダー
光に対して十分な光反射率を得ることができない。

又、記録層２の膜厚は100Å〜200μｍ、好ましくは20
0Å〜１μｍが適当である。尚、記録レーザー光に対し
て十分な光反射性を有する薄膜を安定に形成でき得るな
らば可能な限り薄いほうがよい。

さらに、本発明の光学記録媒体は、第２図に示す様
に、記録層２上に記録及び再生レーザー光に対して透明
な保護層３を設けることができる。該保護層３は、基板
１側から光を照射する場合は不透明でも差支えない。

また、第３図に示すように、基板１と記録層２の間に
下引層４を設けても良い。

また、第４図に示す様に、保護層３及び下引層４を共
に用いることも可能である。

下引き層は（ａ）接着性の向上、（ｂ）水またはガス
などのバリヤー、（ｃ）記録層の保存安定性の向上、
（ｄ）反射率の向上、（ｅ）溶剤からの基板の保護およ
び（ｆ）プレグループの形成などを目的として設けられ
る。（ａ）の目的に対しては高分子材料、例えばアイオ
ノマー樹脂、ポリアミド系樹脂、ビニル系樹脂、天然高
分子、シリコーン、液状ゴムなどの種々の材料もしくは
シランカップリング剤などの種々の物質を用いることが
でき、（ｂ）、（ｃ）の目的に対しては上記高分子材料
以外に無機化合物、例えばSiO₂，MgF₂,SiO,TiO₂,ZnO,Ti
N,SiNなど、金属または半金属、例えばZn,Cu,S,Ni,Cr,G
e,Se,Cd,Ag,Alなどを用いることができる。（ｄ）の目
的に対しては金属、例えばAl,Agなど、または金属光沢
を有する有機薄膜、例えばシアニン染料、メチン染料な
どを用いることができる。そして（ｅ），（ｆ）の目的
に対しては紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹
脂などを用いることができる。下引き層の膜厚は50Å〜
100μｍ、好ましくは200Å〜30μｍが適当である。

また、保護層は、キズ、ホコリ、汚れなどからの保護
および記録層の保存安定性の向上および反射率の向上を
目的として設けられ、その材料としては下引き層と同じ
材料を使用することができる。保護層の膜厚は100Å以
上、好ましくは1000Å以上が適当である。

この際、下引き層および／または保護層中には本発明
の構造式（１）〜（14）のアズレニウム塩化合物が含有
されていてもよい。また、下引き層または保護層には安
定剤、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性
剤、可塑剤などが含有されていてもよい。

さらに、本発明による光学記録媒体の別の構成として
は、第１図から第４図に示した同一構成の２枚の記録媒
体（場合によりその１枚を基板のみとして）を用い記録
層２を内側に配置して密封したいわゆるエアーサンドイ
ッチ構造にしてもよいし、保護層３を介して接着したい
わゆる密着構造（貼り合せ構造）にしてもよい。

本発明の光学記録媒体は、ヘリウム−ネオンレーザ
（発振波長633nm）などのガスレーザの照射によって記
録することも可能であるが、好ましくは750nm以上の波
長を有するレーザ、特にガリウム−アルミニウム−ヒ素
半導体レーザ（発振波長830nm）などの近赤外あるいは
赤外領域に発振波長を有するレーザ光線の照射によって
記録する方法が適している。また、読み出しのために
は、前述のレーザ光線を用いることができる。この際、
書き込みと読み出しを同一波長のレーザで行うことがで
き、また異なる波長のレーザで行うこともできる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に従って詳細に説明するが、こ
れらに限定されるものではない。

実施例１直径130μｍφ、長さ1.2mmのインジェクション成形に
よりプレグループを設けたポリカーボネート（以下「P
c」と略記する）基板上に前記アズレニウム塩化合物No.
（１）のアズレニウム塩化合物３重量部をジアセトンア
ルコール97重量部に溶解させた液をスピナーコーティン
グ法により塗布した後、乾燥して800Åの有機薄膜記録
層を得た。

この様にして作成した光学記録媒体をターンテーブル
上に取り付け、ターンテーブルをモーターで1800rpmに
回転させて、発振波長830nmの半導体レーザを用いて、
基板側より記録層にスポットサイズ1.5μｍφ、記録パ
ワー6mW、記録周波数3MHzで情報を書き込み、読み出し
パワー0.8mWで再生し、その再生波形をスペクトル解析
（スキャニングフィルター、バンド幅30KHz）してC/N比
を測定した。

次に、同じ記録媒体を、前記測定条件で記録した部分
を、繰り返し10⁵回読み出し後のC/N比を測定した。

更に、前記条件で作製した同一の記録媒体を60℃、90
％RHの条件下に2000時間放置して、環境保存安定性試験
を行った後の透過率（830nm測定）およびC/N比を測定し
た。その結果を表１に示す。

実施例２〜９実施例１で用いたアズレニウム塩化合物No.（１）の
化合物をNo.（２），（４），（５），（７），
（９），（11），（13），（14）にかえて、実施例１と
同様の方法で記録媒体を作製し、それぞれ実施例２〜９
の光学記録媒体を作製した。

上記実施例２〜９の光学記録媒体を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果を表２に示す。

比較例１〜３前記非対称アズレニウム塩化合物の比較として下記対
称アズレニウム塩化合物No.（31），（32），（33）を
実施例１と同様の方法で記録媒体を作製し、それぞれ比
較例１〜３光学記録媒体を作製した。

上記比較例１〜３の光学記録媒体を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果を表２に示す。

化合物No. 実施例10および11 下記化合物NO.（34）および（35）と前記アズレニウ
ム塩化合物NO.（８）とをそれぞれ1:2の重量比でジア
セトンアコールに混合し、実施例１と同様の方法で塗布
し、乾燥膜厚850Åの有機薄膜記録層を設け、それぞれ
実施例10,11の光学記録媒体を作製した。

この様にして作製した実施例10,11の光学記録媒体を
実施例１と同様の方法で測定した。その結果を表３に示
す。

比較例４実施例11で用いた化合物No.（８）を除いた以外は実
施例11と同様の方法で光学的記録媒体を作製し、同様に
測定した。その結果を表３に併示する。

実施例12 前記化合物No.（３）の化合物２重量部とニトロセル
ロース樹脂（オーハレスラッカー、ダイセル化学（株）
製）１重量部をジアセトンアルコール97重量部に混合さ
せた液をスピナー塗布法により、インクジェクション成
形によりプレグルーブを設けた直径130mmφ、厚さ1.2mm
のPc基板上に塗布した。乾燥膜厚1000Åの有機薄膜記録
層を得た。

この様にして作製した光学記録媒体を実施例１と同様
の方法で測定した。その結果を表４に示す。

実施例13〜15 実施例12で用いた化合物No.（３）を前記化合物No.
（６），（10），（12）にかえて、実施例12と同様の方
法で記録媒体を作製し、それぞれ実施例13〜15の光学記
録媒体を作製した。

上記実施例13〜15の光学記録媒体を実施例１と同様の
方法で測定した。その結果を表４に示す。

実施例16 ウォーレットサイズの厚さ0.4mmPc基板上に、熱プレ
ス法によりプレグルーブを設け、その上に前記アズレニ
ウム塩化合物No.（１）の化合物３重量部をジアセトン
アルコール97重量部に混合させた液をバーコート法によ
り塗布した後、乾燥して1000Åの有機薄膜記録層を得
た。さらに、その上にエチレン−酢ビドライフイルムを
介してウォーレットサイズの厚さ0.3mmのPc基板と、熱
ロール法により密着し、密着構造の光学記録媒体を作製
した。

この様にして作製した光学記録媒体をＸ−Ｙ方向に駆
動するステージ上に取り付け、発振波長830nmの半導体
レーザを用いて、厚さ0.4mmのPc基板側より、有機薄膜
記録層にスポットサイズ3.0μｍφ、記録パワー4.0mWで
記録パルス80μsecでＹ軸方向に情報を書き込み、読み
出しパワー0.4mWで再生し、そのコントラスト比を測定した。

さらに、前記条件で作製した同一記録媒体を実施例１
と同様の条件の環境保存安定性試験を行い、その後の透
過率およびコントラスト比を測定した。

その結果を表５に示す。

〔発明の効果〕以上説明した様に、本発明の光学記録媒体により、ア
ズレン系化合物の持つ優れた諸特性を落とすことなく高
温高湿の環境条件下における安定性を向上させることが
可能となった。さらに汎用溶剤に対する溶解性に優れ、
ポリカーボネートなど有機溶剤に侵されやすい基板に直
接塗布可能な生産性に優れた光学記録媒体を提供するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は各々本発明の光学記録媒体の実施態
様を示す断面図である。１……基板２……記録層３……保護層４……下引層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記構造式（１）〜（14）で示されるアズ
レニウム塩化合物を含む記録層を有することを特徴とす
る光学記録媒体。