JP2842939B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は基板上に異種の色素LB膜を積層して多層構造
の記録膜を有する光記録媒体に関する。
の記録膜を有する光記録媒体に関する。
〔従来の技術〕 近年、光記録媒体の記録膜として種々の色素膜が開発
されている。このような色素膜は、例えばスピンコート
により基板上に成膜されるものであり、色素膜上に所定
波長の半導体レーザビームを集光させ、それを熱エネル
ギーに変換して色素膜の性状を変えることにより記録が
行われる。そして、未記録部分との反射光量あるいは透
過光量の違いにより再生が行われる。しかしながら、従
来の光記録媒体はアクセスする光の回折限界により記録
密度は108ビット/cm2が限界であり、高度情報化社会に
おける高密度記録化に対応し得る光記録媒体の開発が要
望されている。そして、光記録媒体の高密度化を達成す
るための一手段として、光記録媒体の垂直方向への記録
を可能にして、単位体積あたりの記録密度を上げる方法
がある。これは、異種の色素膜を積層し、これに異なっ
た波長の半導体レーザビームによって記録・再生（波長
多重光記録）を行うことにより光記録媒体の垂直方向へ
の記録を可能とするものである。しかし、スピンコート
等により基板上に成膜された色素膜は数百〜数千Åの厚
さがあり、このため積層された各色素膜毎に半導体レー
ザビームを集光しなければならず、複雑な制御が必要で
あるという問題があった。
されている。このような色素膜は、例えばスピンコート
により基板上に成膜されるものであり、色素膜上に所定
波長の半導体レーザビームを集光させ、それを熱エネル
ギーに変換して色素膜の性状を変えることにより記録が
行われる。そして、未記録部分との反射光量あるいは透
過光量の違いにより再生が行われる。しかしながら、従
来の光記録媒体はアクセスする光の回折限界により記録
密度は108ビット/cm2が限界であり、高度情報化社会に
おける高密度記録化に対応し得る光記録媒体の開発が要
望されている。そして、光記録媒体の高密度化を達成す
るための一手段として、光記録媒体の垂直方向への記録
を可能にして、単位体積あたりの記録密度を上げる方法
がある。これは、異種の色素膜を積層し、これに異なっ
た波長の半導体レーザビームによって記録・再生（波長
多重光記録）を行うことにより光記録媒体の垂直方向へ
の記録を可能とするものである。しかし、スピンコート
等により基板上に成膜された色素膜は数百〜数千Åの厚
さがあり、このため積層された各色素膜毎に半導体レー
ザビームを集光しなければならず、複雑な制御が必要で
あるという問題があった。
ここで、最近、水面上の単分子膜を基板上に吸着させ
ることにより成膜されたLangmuir−Blodgett膜（LB膜）
が、エレクトロニクス分野等で応用され始めている。こ
のLB膜は分子オーダーの厚さを有し分子配列が制御され
た均一な薄膜である。このため、基板上に色素を用いて
成膜された色素LB膜の厚さは、従来のスピンコート等に
より基板上に成膜された色素幕の10分の１程度の厚さと
なる。したがって、基板上に異種の色素LB膜を積層した
状態であっても、積層された色素LB膜全体が半導体レー
ザビームの焦点深度内に入り、半導体レーザビームの集
光制御が容易なものとなる。また、スピンコート等によ
り基板上に成膜された色素膜の吸収スペクトルがブロー
ドな吸収を示すのに対し、LB膜として成膜することによ
り、いわゆるＪ−会合体が形成され、吸収スペクトルの
ピークが長波長側へシフトするとともに急峻になる色素
がある。そして、このような色素は、半導体レーザビー
ムの複雑な集光制御を必要とせずに光記録媒体の垂直方
向への記録を行なう場合にきわめて有用な色素である。
ることにより成膜されたLangmuir−Blodgett膜（LB膜）
が、エレクトロニクス分野等で応用され始めている。こ
のLB膜は分子オーダーの厚さを有し分子配列が制御され
た均一な薄膜である。このため、基板上に色素を用いて
成膜された色素LB膜の厚さは、従来のスピンコート等に
より基板上に成膜された色素幕の10分の１程度の厚さと
なる。したがって、基板上に異種の色素LB膜を積層した
状態であっても、積層された色素LB膜全体が半導体レー
ザビームの焦点深度内に入り、半導体レーザビームの集
光制御が容易なものとなる。また、スピンコート等によ
り基板上に成膜された色素膜の吸収スペクトルがブロー
ドな吸収を示すのに対し、LB膜として成膜することによ
り、いわゆるＪ−会合体が形成され、吸収スペクトルの
ピークが長波長側へシフトするとともに急峻になる色素
がある。そして、このような色素は、半導体レーザビー
ムの複雑な集光制御を必要とせずに光記録媒体の垂直方
向への記録を行なう場合にきわめて有用な色素である。
しかしながら従来は、類似の吸収スペクトルパター
ン、すなわち吸収波長ピークに対して長波長側の吸収が
急峻で短波長側の吸収がゆるやかな材料を記録膜として
積層して媒体を構成していた。そのため、第４図に示さ
れるように各層の吸収波長ピークが近接すると、ある材
料の吸収のゆるやかな部分と別の材料の吸収波長ピーク
とが重なってしまい、二つの記録膜が共に記録または再
生されてしまうという問題があった。この問題を解決す
るには、例えば第５図に示すように、一方の膜材料を変
更して二つの記録膜材料の吸収波長ピークを、200nm程
度以上離れた波長域に設定すればよいが、そうすれば、
光学系を個々の記録膜に対応させて設定せねばならず光
学系が複雑になるという新たな問題が生じていた。
ン、すなわち吸収波長ピークに対して長波長側の吸収が
急峻で短波長側の吸収がゆるやかな材料を記録膜として
積層して媒体を構成していた。そのため、第４図に示さ
れるように各層の吸収波長ピークが近接すると、ある材
料の吸収のゆるやかな部分と別の材料の吸収波長ピーク
とが重なってしまい、二つの記録膜が共に記録または再
生されてしまうという問題があった。この問題を解決す
るには、例えば第５図に示すように、一方の膜材料を変
更して二つの記録膜材料の吸収波長ピークを、200nm程
度以上離れた波長域に設定すればよいが、そうすれば、
光学系を個々の記録膜に対応させて設定せねばならず光
学系が複雑になるという新たな問題が生じていた。
本発明はこのような事情に鑑み創案されたものであ
り、その目的は、少なくとも１対の記録膜の記録、再生
光が50nm程度にまで近づけられ、光学系の簡略化が可能
にできる光記録媒体を提供することにある。
り、その目的は、少なくとも１対の記録膜の記録、再生
光が50nm程度にまで近づけられ、光学系の簡略化が可能
にできる光記録媒体を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明は特定波長域に光
吸収帯を有する少なくとも２種以上の記録膜を積層した
光記録媒体であって、前記積層された記録膜のうち、一
の記録膜は、第一の特定波長に吸収ピークを有しかつ該
ピークに対して長波長側に急峻な吸収端を有し、他の一
の記録膜は、前記第一の特定波長より長波長側近傍に第
二の特定波長吸収ピークを有しかつ該ピークに対して短
波長側に急峻な吸収端を有し、これら急峻な吸収端同士
が近接した少なくとも１対の記録膜を有するように構成
した。
吸収帯を有する少なくとも２種以上の記録膜を積層した
光記録媒体であって、前記積層された記録膜のうち、一
の記録膜は、第一の特定波長に吸収ピークを有しかつ該
ピークに対して長波長側に急峻な吸収端を有し、他の一
の記録膜は、前記第一の特定波長より長波長側近傍に第
二の特定波長吸収ピークを有しかつ該ピークに対して短
波長側に急峻な吸収端を有し、これら急峻な吸収端同士
が近接した少なくとも１対の記録膜を有するように構成
した。
本発明の媒体には、一般に、回転下において記録光が
パルス状に照射される。
パルス状に照射される。
このとき、照射された記録膜の部分におけるＪ−会合
体が崩され吸光度の低下が生じる。
体が崩され吸光度の低下が生じる。
このように吸光度の低下に伴う記録は、やはり媒体の
回転下、読出し光の透過光あるいは反射光の吸光度の差
を検出することによって行われる。
回転下、読出し光の透過光あるいは反射光の吸光度の差
を検出することによって行われる。
以下、本発明の光記録媒体の実施例について詳細に説
明する。
明する。
本発明の記録媒体には、通常、ガラス、有機高分子等
の材料からな板状の基板が用いられる。
の材料からな板状の基板が用いられる。
このような基板上には、LB膜形成法で積層される記録
膜が設けられる。本発明の場合、積層された記録膜のう
ち少なくとも１対の記録膜は以下のような仕様のもとに
所定のパターンで設層される。すなわち、第１図には、
一の記録膜R1の吸光度分布Q1（図面の左方）と、他の一
の記録膜R2の吸光度分布Q2（図面の右方）が示されてお
り、これら１対の記録膜のうち、一の記録膜R1は、第一
の特定波長（W1）に吸収ピークを有し、かつこのピーク
に対して長波長側に急峻な吸収端（A1）を有し、この逆
に短波長側には、なだらかな吸収域を有する。一方、他
の一の記録膜R2は、前記第一の特定波長（W1）より長波
長側近傍に第二の特定波長（W2）の吸収ピークを有し、
しかもこのピークに対して短波長側に急峻な吸収端（A
2）を有し、この逆に長波長側には、なだらかな吸収域
を有する。そして上述の１組の吸収ピークW1,W2同士
は、できるだけ近接した波長間、すなわち10〜100nm間
に設定される。
膜が設けられる。本発明の場合、積層された記録膜のう
ち少なくとも１対の記録膜は以下のような仕様のもとに
所定のパターンで設層される。すなわち、第１図には、
一の記録膜R1の吸光度分布Q1（図面の左方）と、他の一
の記録膜R2の吸光度分布Q2（図面の右方）が示されてお
り、これら１対の記録膜のうち、一の記録膜R1は、第一
の特定波長（W1）に吸収ピークを有し、かつこのピーク
に対して長波長側に急峻な吸収端（A1）を有し、この逆
に短波長側には、なだらかな吸収域を有する。一方、他
の一の記録膜R2は、前記第一の特定波長（W1）より長波
長側近傍に第二の特定波長（W2）の吸収ピークを有し、
しかもこのピークに対して短波長側に急峻な吸収端（A
2）を有し、この逆に長波長側には、なだらかな吸収域
を有する。そして上述の１組の吸収ピークW1,W2同士
は、できるだけ近接した波長間、すなわち10〜100nm間
に設定される。
上記長波長側に急峻な吸収端を有する前記R1タイプの
記録膜の具体的主材料としては、例えば、以下（Ｄ−
１）〜（Ｄ−３）で示されるシアニン系色素が挙げられ
る。
記録膜の具体的主材料としては、例えば、以下（Ｄ−
１）〜（Ｄ−３）で示されるシアニン系色素が挙げられ
る。
一方、短波長側に急峻な吸収端を有する前記R2タイプ
の記録膜の具体的主材料としては、例えば、以下の（Ｄ
−４）〜（Ｄ−６）で示されるシアニン系色素が挙げら
れる。
の記録膜の具体的主材料としては、例えば、以下の（Ｄ
−４）〜（Ｄ−６）で示されるシアニン系色素が挙げら
れる。
ちなみに、第１図に示されるR1の記録膜は、（Ｄ−
１）の色素を、またR2の記録膜は上記（Ｄ−６）の色素
を用いたものである。
１）の色素を、またR2の記録膜は上記（Ｄ−６）の色素
を用いたものである。
さらに、本発明の記録膜には、成膜補助剤が含有され
る。成膜補助剤としては、長鎖脂肪酸およびその誘導体
等が単独または混合して用いられる。この中でも特に長
鎖脂肪酸を用いるのが好ましい。
る。成膜補助剤としては、長鎖脂肪酸およびその誘導体
等が単独または混合して用いられる。この中でも特に長
鎖脂肪酸を用いるのが好ましい。
このような補助剤は、前記色素１モルに対して0.5〜
2.5モル、好ましくは１〜２モル含有される。
2.5モル、好ましくは１〜２モル含有される。
このような本発明の記録膜はいわゆるLB膜形成方法に
よって成膜され、その方法を以下に概説する。
よって成膜され、その方法を以下に概説する。
第２図はLB膜作成装置の一例を示す斜視図であり、こ
の図において、LB膜作成装置20は下層液を保持する水槽
21を備え、下層液上に本発明に用いられる色素と成膜補
助剤とを溶媒に溶かしたサンプルが滴下される。この場
合、色素と成膜補助剤との混合比は、上記範囲内とされ
ることが好ましい。
の図において、LB膜作成装置20は下層液を保持する水槽
21を備え、下層液上に本発明に用いられる色素と成膜補
助剤とを溶媒に溶かしたサンプルが滴下される。この場
合、色素と成膜補助剤との混合比は、上記範囲内とされ
ることが好ましい。
滴下されたサンプルの内、溶媒は下層液上に展開する
とともに揮発して色素分子は速やかに気水界面に拡が
り、親水基を下層液中に、疎水基を大気中に出すような
形で並び単分子膜を形成する。
とともに揮発して色素分子は速やかに気水界面に拡が
り、親水基を下層液中に、疎水基を大気中に出すような
形で並び単分子膜を形成する。
つぎに、バリア22を図中右方向に移動させつつ単分子
膜に所定の膜圧力をかけて、単分子の配列充填をおこな
う。
膜に所定の膜圧力をかけて、単分子の配列充填をおこな
う。
この場合、膜圧力と吸光度との関係は、例えば、第３
図に示されるように変化する。すなわち、前記R1タイプ
の特性を有する色素を用いた場合、色素膜の膜圧力の上
昇に基づいて、吸光度ピークは、長波長側にシフトする
とともに、ピーク強度も上昇し、一定の膜圧力におい
て、Ｊ−会合体形成を示唆する波長シフトが完了する。
従って、膜圧力は、波長シフトが完了する圧力以上に設
定される必要がある。
図に示されるように変化する。すなわち、前記R1タイプ
の特性を有する色素を用いた場合、色素膜の膜圧力の上
昇に基づいて、吸光度ピークは、長波長側にシフトする
とともに、ピーク強度も上昇し、一定の膜圧力におい
て、Ｊ−会合体形成を示唆する波長シフトが完了する。
従って、膜圧力は、波長シフトが完了する圧力以上に設
定される必要がある。
このように波長シフトが完了する圧力で充填された膜
は、基板10を垂直に上下させることにより、基板10上に
移し取られる。
は、基板10を垂直に上下させることにより、基板10上に
移し取られる。
なお、下層液は、一般にpH調整された蒸留水が用いら
れ、溶媒としては、水と相溶性をもたずに揮発性を有す
るベンゼンやクロロホルムなどの溶媒が用いられる。
れ、溶媒としては、水と相溶性をもたずに揮発性を有す
るベンゼンやクロロホルムなどの溶媒が用いられる。
また、上記単分子膜の膜圧力制御は、バリア22による
圧縮に伴う気水界面上での膜圧力（π）とバリア22の位
置から求めた面積（Ａ）の変化から得られるいわゆるπ
−Ａ曲線に基いて行うことができる。また、これと同時
に水面上の色素の分光特性を測定することにより、吸収
ピークのシフトからＪ−会合体が形成されたことを確認
することもできる。
圧縮に伴う気水界面上での膜圧力（π）とバリア22の位
置から求めた面積（Ａ）の変化から得られるいわゆるπ
−Ａ曲線に基いて行うことができる。また、これと同時
に水面上の色素の分光特性を測定することにより、吸収
ピークのシフトからＪ−会合体が形成されたことを確認
することもできる。
ところで、本発明の記録媒体に適用されるレーザ光は
使用色素の吸光度ピーク波長に応じて適宜、選定され
る。
使用色素の吸光度ピーク波長に応じて適宜、選定され
る。
なお、本発明の媒体に用いられる記録膜は、２層に限
られることなく３層以上にしても良いことは勿論であ
る。
られることなく３層以上にしても良いことは勿論であ
る。
また、４層以上設層する場合には、急峻な吸収端同士
が近接した１対の記録膜を２組以上設ける構成としても
よい。
が近接した１対の記録膜を２組以上設ける構成としても
よい。
本発明の光記録媒体は、所定の光吸収分布を有し、急
峻な吸収端同士が近接した少なくとも１対の記録膜を有
するので、この二つの記録膜に対する記録・再生光の波
長を50nm程度まで近づけることができる。そのため記録
・再生に用いる光学系を共通に使用でき、光学系が簡略
化できるという効果を奏する。
峻な吸収端同士が近接した少なくとも１対の記録膜を有
するので、この二つの記録膜に対する記録・再生光の波
長を50nm程度まで近づけることができる。そのため記録
・再生に用いる光学系を共通に使用でき、光学系が簡略
化できるという効果を奏する。
第１図は、本発明の光記録媒体に用いられる記録膜R1お
よびR2の波長と吸光度との関係を示すグラフ、第２図は
LB膜作成装置の一例を示す斜視図、第３図は表面圧（膜
圧力）の変化に伴う波長−吸光度曲線をあらわすグラ
フ、第４図および第５図は、それぞれ、従来の記録膜の
設層構成における波長と吸光度との関係を示すグラフで
ある。 10……基板、20……LB膜作成装置、21……水槽、22……
バリア。
よびR2の波長と吸光度との関係を示すグラフ、第２図は
LB膜作成装置の一例を示す斜視図、第３図は表面圧（膜
圧力）の変化に伴う波長−吸光度曲線をあらわすグラ
フ、第４図および第５図は、それぞれ、従来の記録膜の
設層構成における波長と吸光度との関係を示すグラフで
ある。 10……基板、20……LB膜作成装置、21……水槽、22……
バリア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−167088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−92945（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−41288（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/24 522 G11B 7/24 516
Claims (1)
- 【請求項１】特定波長域に光吸収帯を有する少なくとも
２種以上の記録膜を積層した光記録媒体であって、 前記積層された記録膜のうち、一の記録膜は、第一の特
定波長に吸収ピークを有しかつ該ピークに対して長波長
側に急峻な吸収端を有し、他の一の記録膜は、前記第一
の特定波長より長波長側近傍に第二の特定波長吸収ピー
クを有しかつ該ピークに対して短波長側に急峻な吸収端
を有し、これら急峻な吸収端同士が近接した少なくとも
１対の記録膜を有することを特徴とする光記録媒体。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2277194A JP2842939B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 光記録媒体 |
| US08/000,807 US5316899A (en) | 1990-10-15 | 1993-01-05 | Optical recording medium |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2277194A JP2842939B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 光記録媒体 |
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Family Applications (1)
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-
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-
1993
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