JP3141998B2 - 情報記録媒体 - Google Patents
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Description
の情報の記録(書き込み)および再生(読み取り)が可
能な情報記録媒体、特に、情報の記録および再生に使用
するレーザ光の波長のばらつきに対して性能の変動が小
さく安定した優れた性能を有する情報記録媒体に関する
ものである。
ムを用いる情報記録媒体が開発され、実用化されてい
る。この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ・
ディスク・オーディオ・ディスク、さらには大容量静止
画像ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク・メ
モリなどとして使用されている。
からなる円盤状の基板と、この上に設けられたBi、Sn、
In、Te等の金属または半金属;またはシアニン系、金属
錯体系、キノン系等の色素からなる記録層とを有する。
なお、記録層が設けられる側の基板表面には通常、基板
の平面性の改善、記録層との接着力の向上あるいは光デ
ィスクの感度の向上などの点から、高分子物質からなる
中間層が設けられることが多い。
録層上に保護層を設けたり、あるいはディスク構造とし
て、二枚の円盤状基板のうちの少なくとも一枚の基板上
に記録層を設け、この二枚の基板を、記録層が内側に位
置し、かつ空間を形成するようにリング状内側スペーサ
とリング状外側スペーサとを介して接合してなるエアー
サンドイッチ構造が提案されている。このような保護層
が設けられた光ディスクやエアーサンドイッチ構造を有
する光ディスクでは、記録層は直接外気に接することな
く、情報の記録、再生は基板を透過するレーザ光で行な
われるために、記録層が物理的または化学的な損傷を受
けたり、あるいはその表面に塵埃が付着して情報の記
録、再生の障害となることがないとの利点がある。
からの情報の再生は通常下記の方法により行なわれる。
ることにより行なわれ、記録層の照射部分がその光を吸
収して局所的に温度上昇し、物理的あるいは化学的な変
化(たとえば、ピットの生成)が生じてその光学的特性
を変えることにより情報が記録される。情報の再生もま
た、レーザビームを光ディスクに照射することにより行
なわれ、記録層の光学的特性の変化に応じた反射光また
は透過光を検出することにより情報が再生される。
として上記のように金属類や色素等が知られている。色
素を用いた情報記録媒体は、金属等の記録材料に比べて
高感度であるなど、記録媒体自体の特性において長所を
有する他に、記録層を塗布法により簡単に形成すること
ができるという製造上の大きな利点を有している。しか
しながら、色素からなる記録層は、一般に反射率が低
い、あるいは高いC/Nが得られ難いとの欠点がある。
にピットを形成することにより行なわれる。上記のよう
に色素は感度は高いが、完全なビットを形成するために
は比較的大きな記録パワーを必要とする。すなわち高C/
Nの記録信号を得るには大きな記録パワーを必要とする
ことから本当の意味で高感度とはいえない場合が多かっ
た。また、色素記録層の欠点である低い反射率を向上さ
せるために、反射層を設けた場合は、色素記録層へのビ
ットの形成が一層困難となるとの問題があった。
の反射率および透過率が情報の記録及び再生に使用され
るレーザ光の波長によって変化するものであり、従来の
情報記録媒体に使用されている色素では、その反射率の
変動がレーザ光の予め決められた(所定)の波長におけ
る反射率を中心とする特定の範囲(例えば±10%の範
囲)内に入るようなレーザ光の波長のばらつきの範囲
は、非常に狭いものであり、一般に所定の波長を中心と
して±約2%以内であった。即ち、情報の記録及び再生
に使用するレーザ光の波長が上記±約2%の範囲に外に
ずれると、情報記録媒体の色素記録層の反射率が非常に
大きく変化する。従って、情報の記録及び再生に使用す
るレーザ光の波長が予め決められた波長から少しずれる
と、情報記録媒体の色素記録層の反射率が大きく減少
し、そのために情報の記録及び/又は再生のエラーを生
じたり甚だしい場合は情報の記録及び/又は再生が不可
能になったりすることがある。
報の記録及び再生に使用するレーザ光の波長のばらつき
に対して性能の変動が小さく、情報の記録及び再生時の
エラーが低減された安定した優れた性能を有し、使用さ
れるレーザ光の波長の許容範囲が広いためにオフグレー
ドになるものが少なく、高い生産性で製造できる情報記
録媒体を提供することを目的とする。
ラーをほとんど発生させることなく記録、再生する光情
報記録再生方法を提供することを目的とする。
盤状基板上に、予め決められた同一の波長のレーザ光に
より情報の記録と再生が可能な、シアニン系色素、フタ
ロシアニン系色素もしくは金属錯塩系色素からなる色素
記録層、金属からなる反射層、そして保護層がこの順で
積層されてなる記録情報媒体であって、上記レーザ光の
波長を中心として±3%の範囲内でシフトした波長を持
つレーザ光に対しての該記録媒体の反射率の変動が、前
記予め決められた波長のレーザ光に対しての反射率を中
心として±10%の範囲内にある情報記録媒体にある。
おりである。
持つレーザ光のシフト範囲が、±5%の範囲内であるこ
とを特徴とする上記情報記憶媒体。
みが1300Åの金反射層を積層したときに、740〜870nmの
範囲内の波長のレーザ光に対して、反射率が74〜90%の
範囲でのみ変動する色素記録層であることを特徴とする
上記情報記録媒体。
色素混合物1モル部に対して0.001〜0.2モル部含むこと
を特徴とする上記情報記録媒体。
とを特徴とする上記情報記録媒体。
ステンレスからなる群より選ばれる少なくとも一種の金
属または合金からなることを特徴とする上記情報記録媒
体。
とを特徴とする上記情報記録媒体。
が0.1〜100μmの範囲にある上記情報記録媒体。
ィンまたはセルキャストポリメチルメタクリレートであ
ることを特徴とする上記情報記録媒体。
囲にあることを特徴とする上記情報記録媒体。
質を有する一種又は二種以上の色素を含む記録層及び反
射層が順に設けられた基本構造を有する。
が好ましく、このプラスチックとしては従来の情報記録
媒体の基板として用いられている各種の材料から任意に
選択することができる。基板の光学的特性、平面性、加
工性、取扱い性、経時安定性および製造コストなどの点
から、基板材料の例としては、セルキャストポリメチル
メタクリレート、射出成形ポリメチルメタクリレート等
のアクリル樹脂;ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体
等の塩化ビニル系樹脂;エポキシ樹脂;ポリカーボネー
ト樹脂、アモルファスポリオレフィンおよびポリエステ
ルを挙げることができる。好ましくは、ポリカーボネー
ト、ポリオレフィンおよびセルキャストポリメチルメタ
クリレートを挙げることができる。
善、接着力の向上、基板の耐溶剤性の改善、および記録
層の変質の防止の目的で、下塗層が設けられてもよい。
下塗層の材料としてはたとえば、ポリメチルメタクリレ
ート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、スチレン・
無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、N−
メリロールアクリルアミド、スチレン・スルホン酸共重
合体、スチレン・ビニルトルエン共重合体、クロルスル
ホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニ
ル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミ
ド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、エチレン・酢酸
ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート等の高分子物質;シランカップリング剤な
どの有機物質;および無機酸化物(SiO2、Al2O3等)、
無機フッ化物(MgF2)などの無機物質を挙げることがで
きる。
分散して塗布液を調製したのち、この塗布液をスピンコ
ート、ディップコート、エクストルージョンコートなど
の塗布法により基板表面に塗布することにより形成する
ことができる。下塗層の層厚は一般に0.005〜20μmの
範囲にあり、好ましくは、0.01〜10μmの範囲である。
イドが設けられる。すなわち、一般にトラッキング用溝
またはアドレス信号等の情報を表わす凹凸の形成の目的
で、プレグレーブ層および/またはプレピット層が設け
られる。プレグレープ層等の材料としては、アクリル酸
のモノエステル、ジエステル、トリエステルおよびテト
ラエステルのうちの少なくとも一種のモノマー(または
オリゴマー)と光重合開始剤との混合物を用いることが
できる。
(スタンパー)上に上記のアクリル酸エステルおよび重
合開始剤からなる混合液を塗布し、さらにこの塗布液層
上に基板を載せたのち、基板または母型を介して紫外線
の照射により液層を硬化させて基板と液相とを固着させ
る。次いで、基板を母型から剥離することにより、プレ
グルーブ層の設けられた基板が得られる。プレグルーブ
層の層厚は一般に0.05〜100μmの範囲にあり、好まし
くは0.1〜50μmの範囲である。基板材料がプラスチッ
クの場合は、射出成形あるいは押出成形などにより直接
基板にプレグルーブおよび/またはプレピットが設けら
れてもよい。
り情報の記録(書き込み)及び再生(読み取り)が可能
な色素を含む記録層が設けられ、更にその上に金属から
なる反射層が設けられ、本発明の情報記録媒体を構成し
ている。本発明においては、特に記録層の色素および色
素記録層上に反射層が設けられていることに特徴を有す
る。
ザ光の波長を中心として±3%の範囲内でシフトした波
長を持つレーザ光に対して情報記録媒体の反射率の変動
が、前記予め決められた波長のレーザ光に対しての反射
率を中心として±10%の範囲内になるようにすることが
できる色素である。
光の波長を中心として±5%の範囲内でシフトした波長
を持つレーザ光に対しての情報記録媒体の反射率の変動
が、前記予め決められた波長のレーザ光に対しての反射
率を中心として±10%の範囲内にあることが好ましい。
正反射測定法により測定した値である。
れた反射層を有する情報記録媒体において、色素の反射
率等の変化により媒体の反射率が変化しても、変化した
反射率が元の反射率の±10%の範囲内であれば、情報の
記録及び再生時のエラーは実質的に生じない。しかしな
がら、情報の記録及び再生のために一般に使用されるレ
ーザ光は、設定された波長を中心として±3%程度の範
囲にばらついており、レーザ光の波長の変化に対応して
色素の反射率が変動し、それに伴なって情報記録媒体の
記録層の反射率も変動する。従来公知の情報記録媒体の
ように、レーザ光の波長の非常に僅かな変化に対応して
反射率が大きく(例えば、±10%よりも大きく)変動す
ると、情報の記録又は再生時にエラーを生じることにな
る。
光の波長を中心として±3%の範囲内でシフトした波長
を持つレーザ光に対しての情報記録媒体の反射率の変動
が、前記予め決められた波長のレーザ光に対しての反射
率を中心として±10%の範囲内になるように作製されて
おり、換言すると、反射率の変動範囲が予め決められた
波長における反射率の±10%の範囲内になるレーザ光の
波長のばらつきの範囲が、記録及び再生に使用されるレ
ーザ光の予め決められた波長の±3%の範囲内であると
いう広い範囲であるために、情報の記録及び再生のため
に一般に使用される波長にばらつきのあるレーザ光を使
用した場合でも、情報の記録及び再生をエラーなしに確
実に行なうことができる。
た波長のレーザ光の波長を中心として±3%の範囲内で
シフトした波長を持つレーザ光に対しての情報記録媒体
の反射率の変動が、前記予め決められたレーザ光に対し
ての反射率を中心として±10%の範囲内にあるようにす
る。
ほど大きく影響はしないが、レーザ光の波長のばらつき
に対する色素の透過率の変動も情報記録媒体の性能に対
し影響を与える。
ば、下記式(I)で表される色素を挙げることができ
る。
m±8%)の範囲内の波長に対して、反射層として金を
積層したときに、反射率が74%〜90%(82%±10%)の
範囲内でしか変動しない色素である。
系色素またはアミニウム系・ジインモニウム系色素をク
エンチャーとして一緒に用いることが好ましい。その場
合、クエンチャーとして金属錯塩系色素などを、全色素
1モル部に対して0.001〜0.2モル部含むことが好まし
い。
を溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこの塗布液を
基板表面に塗布して塗膜を形成したのち乾燥することに
より行なうことができる。
酢酸ブチル、セロソルブアセテートなどのエステル、メ
チルエチルケトン、シクロヘキノン、メチルイソブチル
ケトンなどのケトン、ジクロルメタン、1,2−ジクロル
エタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素、テト
ラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサンなどのエ
ーテル、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノ
ール、n−ブタノールなどのアルコール、ジメチルホル
ムアミドなどのアミド、2,2,3,3−テトラフロロプロパ
ノール等フッ素系溶剤などを挙げることができる。な
お、これらの非炭化水素系有機溶剤は、50容量%以内で
ある限り、脂肪族炭化水素溶剤、脂環族炭化水素溶剤、
芳香族炭化水素溶剤などの炭化水素系溶媒を含んでいて
もよい。
愛、滑剤など各種の添加剤を目的に応じて添加してもよ
い。
ラチン、ニトロセルロース、酢酸セルロース等のセルロ
ース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴムなどの天然有
機高分子物質;およびポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系樹脂、
ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル
・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポリアク
チル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹
脂、ポリビニルアルコール、塩素化ポリオレフィン、エ
ポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェノール
・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期縮合物
などの合成有機高分子物質を挙げることができる。
ィップ法、ロールコート法、ブレードコート法、ドクタ
ーロール法、スクリーン印刷法などを挙げることができ
る。色素の良好な配向状態を形成するためには、スピン
コート法を用いることが好ましい。さらにスピンコート
時に、スピンナーの回転数を500〜5000r.p.m.の範囲に
て、そして乾燥時間を1〜60秒の範囲にて行なうこと
が、上記色素の良好な配向を促進させる上で好ましい。
に対する色素の比率は一般に0.01〜99%(重量比)の範
囲にあり、好ましくは1.0〜95%(重量比)の範囲にあ
る。
は、500〜2000Åの範囲である。
層を設けられる。反射層を設けることにより、反射率の
向上の効果、情報の再生時におけるS/Nの向上および記
録時における感度の向上の効果も得ることができる。
V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、R
h、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、S
i、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Biなどの金属および半金属を
挙げることができる。さらにステンレス鋼などの合金で
あってもよい。本発明では、温度400Kにおける熱伝導率
が高い、少なくとも10w/m・k以上の金属からなる反射
層が設けられることが好ましい。これにより、色素記録
層にレーザ光を照射した際の熱を反射層に急速に伝導す
ることができる。これらの中でも、Au、Ag、Cu、Pt、A
l、Cr、Niおよびステンレス鋼が特に好ましい。これら
の物質は単独で用いてもよいし、あるいは二種以上の組
合せで、または合金として用いてもよい。
タリングまたはイオンプレーティングすることにより記
録層の上に形成することができる。反射層の層厚は一般
には100〜3000Åの範囲、好ましくは、500〜2000Åの範
囲である。
媒体を物理的および化学的に保護する目的で保護層を設
ける。また、この保護層は、基板の記録層が設けられて
いない側にも耐傷性、耐湿性を高める効果も有する。
本発明においては、上記物質を塗布により設けた場合に
顕著な効果を得ることができる。特に上記物質を塗布に
より設けた場合に有効である。
溶剤に溶解して塗布液を調製したのち、この塗布液を塗
布し、乾燥することによっても形成することができる。
UV硬化性樹脂の場合には、そのままもしくは適当な溶剤
に溶解して塗布液を調製したのち、この塗布液を塗布
し、UV光を照射して硬化させることによっても形成する
ことができる。UV硬化性樹脂としては、ウレタン(メ
タ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポ
リエステル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレ
ートのオリゴマー類、(メタ)アクリル酸エステル等の
モノマー類等、さらに光重合開始剤などの通常のUV硬化
性樹脂を使用することができる。これらの塗布液中に
は、更に帯電防止剤、酸化防止剤、UV吸収剤等の各種添
加剤を目的に応じて添加してもよい。
だし、これらの各例は本発明を限定するものではない。
溶解して記録層塗布液(色素濃度:2.0重量%)を調製し
た。
ネート基板(外径:130mm、内径:15mm、厚さ:1.2mm、ト
ラックピッチ:1.6μm、グルーブの深さ:800Å)上に、
上記塗布液をスピンコート法により回転数500r.p.m.の
速度で塗布し、30秒間乾燥して、膜厚が1300Åの記録層
を形成した。
膜厚が1300Åの反射層を形成した。
ボンド社製、商品名:3070)をスピンコート法により回
転数850rpmの速度で塗布した後、高圧水銀灯にて紫外線
を照射して硬化させ、層厚3μmの保護層を形成した。
からなる情報記録媒体を製造した。
って、分光光度計を使用して、波長780nm、805nmおよび
830nmで、フレッシュ反射率、およびC/Nを測定した。そ
の結果を第1表に示す。
導体レーザ光を使用して、定線速度1.3m/秒、記録パワ
ー6mWで、変調周波数720kHz(デューティ:33%)の単一
信号を記録した。
情報記録媒体のピットが形成されていない領域における
反射率に対応する。
用いて、再生パワー0.5mW、定線速度1.3m/秒の条件で、
スペクトルアナライザー(RBW:10kHz、VBW:100Hz)にて
キャリヤーとノイズの出力レベルの比(C/N)を測定し
た。
層塗布液を調製し、スピンコート法による塗布時の回転
数を1000r.p.m.に変えた他は、実施例1におけると同様
にして情報記録媒体を製造した。
同様にして評価した。その結果を第1表に示す。
805nm±3%ばらついたとき、比較例1で得られた情報
記録媒体の反射率は80%に対し−16.3%〜+13.8%の範
囲で変動しているのに対し、実施例1で得られた情報記
録媒体の反射率は82%に対し−3.7%〜+3.7%の範囲の
変動に過ぎず、反射率の変動範囲が極めて小さい。ま
た、C/Nについても、予め決められた波長(805nm)より
短波長の780nmの波長のレーザ光で再生した場合におい
て、実施例1で得られた情報記録媒体は比較例1で得ら
れた情報記録媒体よりも優れている。
用するレーザ光の波長のばらつきに対して反射率の変動
が小さく、情報の記録又は再生時のエラーが低減された
安定した優れた性能を有し、使用されるレーザ光の波長
の許容範囲が広いためにオフグレードになるものが少な
く高い生産性で製造できるという顕著に優れた効果を奏
する情報記録媒体である。
Claims (3)
- 【請求項1】表面にトラッキングガイドが設けられた円
盤状基板上に、予め決められた同一の波長のレーザ光に
より情報の記録と再生が可能な、シアニン系色素、フタ
ロシアニン系色素もしくは金属錯塩系色素からなる色素
記録層、金属からなる反射層、そしてUV硬化性樹脂から
なる保護層がこの順で積層されてなる情報記録媒体であ
って、上記レーザ光の波長を中心として±3%の範囲内
でシフトした波長を持つレーザ光に対しての該記録媒体
の反射率の変動が、前記予め決められた波長のレーザ光
に対しての反射率を中心として±10%の範囲内にある情
報記録媒体。 - 【請求項2】色素記録層が、その厚さを1300Åとし、そ
の上に厚みが1300Åの金反射層を積層したときに、740
〜870nmの範囲内の波長のレーザ光に対して、反射率が7
4〜90%の範囲でのみ変動する色素記録層であることを
特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。 - 【請求項3】該レーザ光の決められた波長が780〜830nm
の範囲にある請求項1もしくは2に記載の情報記録媒
体。
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