JP3280044B2 - 光記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光記録媒体、特に大容量
情報が記録可能な光記録媒体に関する。更に詳しくは色
素を記録層とする単板型の光記録媒体で、各種情報をピ
ット長により記録することの出来る光記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】色素を記録層とする追記可能な光記録方
式はスピンコ−トにより記録膜を成膜でき、真空技術を
必要とする無機系薄膜を記録膜とする光記録媒体に比し
て生産性、経済性、歩留等の点で優れ、既に実用に供さ
れている。従来の色素を記録膜とした光記録媒体は記録
層を保護するために通常は記録層側を内側にしてエア−
ギャップを設けて同一の基板又は保護基板を張り合わせ
光記録媒体（貼合媒体）としていた。張り合わせ媒体に
於いては媒体の厚さが大きくなり過ぎ、且つ煩雑な張り
合わせ工程を必要とする欠点を有していた。これらの欠
点を改良するために、単板型の追記可能な光記録媒体の
検討は、例えば特開平2-132656、特開平2-168446に発表
されている。単板型の光記録媒体に於いては、色素を含
有する記録層を保護するために、色素を含有する記録層
の上に直接保護層を設ける。この様な場合記録時に保護
層がピット形成に影響を与え、その結果記録波形が歪み
エラ−レ−トが大きくなる。特に記録容量を大きく出来
るピット長記録に於いては、ピットのエッジに情報が記
録されるので、記録できたとしても、エラ−レ−トが大
きく、又各ピットのジッタ−値も大きく信頼性に乏しか
った。更に記録の際のレ−ザ−パワ−マ−ジンも大きく
なく、ライタ−やリ−ダ−の依存性が大きく、互換性を
保つのは困難であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、熱分解
時の発熱量がある程度以下の小さな色素を記録層に用い
れば、記録層の上に直接保護層を設けた単板型の追記可
能な光記録媒体に於いて、従来困難であったピット長記
録した場合の課題が解決できることを見出した。すなわ
ち、このような場合でもエラ−レ−ト及びジッタ−値に
優れ、且つ記録の際のレ−ザ−パワ−マ−ジンも大きい
ことを見い出し、本発明を完成するにいたった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、透
明な射出成形樹脂基板上に色素を含有する記録層、被覆
層を順次積層してなり、ピット長により追記可能な単板
型光記録媒体に於いて、前記記録層に用いられる色素
が、Ｐｄ−（１−イソプロピル−イソアミルオキシ）−
ブロムフタロシアニン色素、Ｎｉ−（ｐ−ｔ−ブチルシ
クロヘキシルオキシ）−クロルフタロシアニン色素、Ｐ
ｄ−（１−イソプロピル−２−メチル−ブトキシ）ブロ
ムフタロシアニン色素、Ｍｇ−（１−イソプロピル−３
−エチル−ブトキシ）ブロムフタロシアニン色素および
Ｎｉ−（１，３−ジメチル−ブトキシ）ブロムフタロシ
アニン色素からなる群から選ばれるフタロシアニン系色
素であり、かつ、該色素の空気中での熱分解時の発熱量
が３５００ｃａｌ／ｇ以下であることを特徴とする単板
型のピット長可能な光記録媒体、である。本発明に於い
て用いられる透明な射出成形基板としては、信号の記録
や読み出しを行うための光を透過するものが好ましい。
光の透過率としては８５％以上であり、且つ光学的異方
性の小さいものが望ましい。例えばアクリル系樹脂、ポ
リカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル
系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂を用い
た基板が好ましい例示として挙げられる。これらの中
で、基板の機械的強度、案内溝や再生専用信号などの付
与のしやすさ、経済性の点からアクリル系樹脂、ポリカ
ーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂の射出成形樹
脂基板が好ましく、特にポリカーボネート系樹脂基板が
より好ましい。

【０００５】これらの基板の形状は板状でもフィルム状
でもよく、又円形やカ−ド状でもよい。もちろん基板の
表面には記録位置を表す案内溝や記録位置を表すピット
や一部再生専用の情報等のためのピットを有していても
よい。かかる案内溝やピット等は、射出成形や注型によ
って基板を作る際に付与するのが好ましいが、基板上に
紫外線硬化型樹脂を塗布しスタンパ−と重ね合わせて紫
外線露光を行うことによっても付与できる。

【０００６】本発明の光記録媒体に於いては、該透明な
射出成形樹脂基板の上に、色素を含有する記録層、被覆
層を順次積層してなるが、色素を含有する記録層に用い
られる色素には、Ｐｄ−（１−イソプロピル−イソアミ
ルオキシ）−ブロムフタロシアニン色素、Ｎｉ−（ｐ−
ｔ−ブチルシクロヘキシルオキシ）−クロルフタロシア
ニン色素、Ｐｄ−（１−イソプロピル−２−メチル−ブ
トキシ）ブロムフタロシアニン色素、Ｍｇ−（１−イソ
プロピル−３−エチル−ブトキシ）ブロムフタロシアニ
ン色素およびＮｉ−（１，３−ジメチル−ブトキシ）ブ
ロムフタロシアニン色素からなる群から選ばれるフタロ
シアニン系色素が挙げられる。これらの色素の中でも空
気中に於ける色素の熱分解時の発熱量が３５００ｃａｌ
／ｇ以下の色素が使用でき、特に３０００ｃａｌ／ｇ以
下の色素が好ましい。色素の熱分解時の発熱量が３５０
０ｃａｌ／ｇを越える場合はピット長記録した際にエラ
ーレートやジッター値が大きくなり過ぎる。色素の分解
時の発熱量の測定の方法は種々あるが、本発明に於ける
空気中での色素の熱分解時の発熱量は市販の示差熱分析
機による発熱量のピーク面積より求めた値を云う。

【０００７】前記色素を含有する記録層は通常スピンコ
ート、蒸着スパッターリング等の手段によって成膜する
ことが出来るが、成膜の容易さの点からはスピンコート
法が好ましい。上記色素をスピンコートにより成膜する
際は射出成形基板にダメージを与えない溶剤、例えばヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族や脂環式炭化水素
系、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロ
ピルエーテル等のエーテル系等の非極性溶剤や、メチル
アルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、アリルアルコール、メチルセロソルブ等のアルコー
ル系の極性溶剤に色素を溶解してコートすれば良い。こ
の際前記したような溶剤に溶解するように色素を選択し
たり、置換基を導入し溶解性を改良すれば良い。

【０００８】色素を含有する記録層を成膜する際には、
本発明の低発熱量の色素の他に更にニトロセルロース、
エチルセルロース、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、
ウレタン樹脂等の樹脂やレベリング剤、消泡剤等を本発
明の効果を損なわない範囲に於いて併用することもでき
る。本発明に於いては、前記色素を含有する記録層の膜
厚は通常３０〜５００ｎｍであり、５０〜２５０ｎｍが
より好ましい。本発明に於ける記録層の上に設けられた
被覆層とは、単板型媒体にするために色素を含有する記
録層を保護するための機能を有する層であり、通常２μ
ｍ以上１５μｍ以下の膜厚の硬い膜であれば良い。もし
この被覆層の膜厚が２μｍ未満であると、キズ等から記
録層を保護する機能が大幅に低下する。一方、被覆層の
膜厚が１５μｍを越える場合は、ピット長記録した際の
ピットに歪が生じ易くジッター値やエラーレートが大き
くなる。

【０００９】本発明に於ける被覆層は、記録膜を保護す
る機能以外の、例えば反射機能、断熱機能、光エンハン
ス機能等を兼ね備える膜であっても良い。このような場
合は該被覆層は２層以上の多層になっても良い。これら
の機能を有する層の厚みは、３０〜５００ｎｍ程度であ
る。被覆層の具体例としては、樹脂、金属、無機膜等が
挙げられ、樹脂としては、アクリル樹脂、ポリカ−ボネ
−ト樹脂、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、ポリシロ
キサン樹脂等が挙げられる。無機膜としては酸化アル
ミ、酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウソ、沸
化マグネシウム、炭化珪素等、金属としては、アルミ、
金、銀、銅、白金、ニッケル等やこれらの金属を一成分
とする合金等が挙げられる。しかしこれらの金属膜は保
護機能を充分には備えていないため、通常は該金属膜の
上に更に前記した樹脂又は無機膜からなる被覆層を設け
るのが好ましい。これらの被覆層はスピンコ−ト、蒸
着、スパッタ−リング等の手段によって成膜することが
出来る。

【００１０】本発明に於いては、上記した光記録媒体を
回転しながら、集束したレ−ザ−、特に半導体レ−ザ−
光を記録膜に照射し記録が行われる。記録する方法は一
般に２つの方法がある。１つは記録ビットの“１”にピ
ットを形成する方法（ピット間記録）、もう１つは記録
ビットの“１”に於いて記録レ−ザ−パワ−をオンオフ
することに依って記録する方法である。後者の場合記録
ビットの“１”と次の“１”との間にある“０”の数の
違いに依って種々の長さのピットが形成される（ピット
長記録）。ピット長記録はピット間記録に比較して記録
容量を大きくできる利点を有するが、他方種々の長さの
ピットを所定の長さで正確に記録しなければならず記録
膜への負担が大きい。

【００１１】色素を用いた光記録媒体に於いては、記録
時には記録層は光を吸収し発熱する。そしてこの熱に依
って記録部の色素が溶融分解する。本発明者にの検討に
よれば、この際色素の分解ガスが発生するが、記録層が
保護層で覆われている場合は記録部には圧力が加わる。
特に色素の溶融分解時の発熱量が大きい場合は、大きな
圧力が加わる。一方、その際、記録部の真下の基板や記
録部周辺の記録層は記録時の発熱に依って溶融状態にあ
ると想像される。この溶融状態にある記録部の真下の基
板や記録部周辺の記録層が分解ガスによる圧力に依って
影響を受け波形の歪を起こしたりして、エラ−レ−トや
ジッタ−値が大きくなると推定される。本発明において
は、上記したごとく、空気中における色素の熱分解時の
発熱量の３５００ｃａｌ／ｇ以下のものを使用すること
により、ピット長記録した際のエラーレートやジッター
を充分小さくすることができるのである。本発明に用い
られる上記のごとき特定の記録膜は前記ピット長記録に
適している。ピット長記録を行った場合のピットの長さ
の種類は記録コ−ドの変調方法に依って決まる。変調方
法の例としてはＦＭ、ＭＦＭ、 Ｍ2ＦＭ、８−１０、
ＥＦＭ等の方法が提案され ているが、これらに限定さ
れるものではないが、コンパクトディスク等に用いられ
ているＥＦＭ方法が電子部品の互換性の点から好まし
い。本発明の光記録媒体は基板を通してレ−ザ−光を照
射し信号の記録及び読み出しを行うが、用いるレ−ザ−
光の波長は通常640〜850 nmに発振波長を有する半導体
レ−ザ−が好ましい。記録する際は、媒体を回転させな
がら記録膜上におけるレ−ザ−の出力を5〜12 mW程度に
し、又読み出す場合はレ−ザ−の出力を記録時の1/10程
度にすればよい。又本発明の光記録媒体は被覆層の上に
印刷などを行うこともできる。

【００１２】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の実施の態様はこれにより限定されるもの
ではない。 実施例１ 厚さ 1.2mm、直径 120mmのスパイラル状の案内溝（深さ
70nm、幅0.6μm、ピッチ1.6μm）を有する射出成形ポリ
カ−ボネ−ト樹脂基板の案内溝を有する面の中心部にＰ
ｄ-テトラ-（1-イソプロピル-イソアミルオキシ）テト
ラ-（ブロム）フタロシアニン色素の４重量％のオクタ
ン溶液を滴下したのち、この樹脂基板を1000rpm の速度
で10秒間回転した。つぎにこの樹脂基板を40℃の雰囲気
で10分間乾燥し、樹脂基板上に実質的に前記フタロシア
ニン色素のみからなる記録層を成膜した。この記録層の
膜厚は１２０nmであった。この記録層の上に被覆層とし
て、まず、スパッタ−法により厚さ８０ｎｍの金の反射
層を成膜し、更にこの反射層の上に５μｍの紫外線硬化
性樹脂（大日本インキ株式会社製、ダイキュアクリアＳ
Ｄ−１７）の保護層を設け媒体を作成した。すなわち、
この場合は被覆層は反射層と保護層の２層からなること
になる。この光記録媒体の７８０ｎｍの光に対する反射
率は６８％であった。

【００１３】この光記録媒体をタ−ンテ−ブルに乗せ、
1.4 m/sの線速度で回転させながら、780nmの発振波長を
有する半導体レ−ザ−を搭載した光学ヘッドを有するド
ライブを用いて、レ−ザ−ビ−ムを樹脂基板を通して案
内溝上の記録層に集束するように制御しながら記録面上
でのレ−ザ−出力を変化させながらコンパクトディスク
に用いられているのと同一の方法でＥＦＭ変調信号の記
録を行った。次に同じ装置を用いて半導体レ−ザ−の出
力を記録面で１mWにして記録した信号の読み出しを行っ
た。レ−ザ−出力を７mWで記録した際が、読み出し信号
のエラ−レ−トは３×１０^-3で最小となり、この時の３
Ｔの長さのピット及びピット間のジッタ−値はそれぞれ
１８ｎｓ、２０ｎｓであり、且つ記録再生信号の波形に
は歪はほとんど観測されず、きわめて良好な記録と読み
出しが行えた。尚、この色素の空気中での示差熱分析
（測定装置：セイコ−電子製、ＴＧ／ＤＴＡ２２０、雰
囲気：空気、１００ｍｌ／ｍｉｎ、昇温速度：１０℃／
ｍｉｎ）による熱分解時の発熱量の測定結果は発熱ピ−
クの面積より１８５０ｃａｌ／ｇであった。

【００１４】比較例１ 実施例１に於ける色素の代わりに、Ｐｄ-テトラ-（1-イ
ソプロピル-イソアミルオキシ）フタロシアニン色素を
用いる以外は実施例１と同様にして媒体を作った。尚、
この色素の空気中での熱分解時の発熱量の測定結果は、
３９００ｃａｌ／ｇであった。又、この媒体の反射率は
７８０nmの波長で７２％であった。次に実施例１と同様
にして記録、読み出しの評価を行った。レ−ザ−パワ−
７mWの記録条件でブロックエラ−レ−トは最小となった
が、その値は５×１０^-2、又その時の３Ｔピット及びピ
ット間のジッタ−はそれぞれ４５ｎｓ、５２ｎｓであ
り、良好な記録は出来なかった。又、記録再生波形には
歪が観察された。この波形の歪が大きなエラ−レ−ト、
及び大きなジッタ−の原因となっている。

【００１５】実施例２〜５、比較例２〜３ 実施例１で用いた色素の代わりに下記の表１に示した置
換基と中心金属を有するフタロシアニン色素を用いる以
外は実施例１と同じ方法で媒体を作り評価した。用いた
色素の発熱量及び媒体のエラ−レ−トが最小となる条件
で記録した際の評価結果を表２に纏めた。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】尚、記録信号の再生波形は本発明の実施例
２〜５の媒体は歪が殆ど観察されないが、比較例２及び
３の媒体は大きな歪が観察された。

【００１９】比較例４ 実施例１及び比較例１に於いて用いた色素を重量割合で
２５：７５（比較例４）の比率で混合して実施例１と同
じ方法で分解時の発熱量を測定したところ、３６００ｃ
ａｌ／ｇであった。次にこの混合色素を用いて実施例１
と同じ方法で媒体を作り、エラーレート及びジッター値
の記録レーザーパワー依存性を実施例１の媒体を含めて
調べた。結果は表３に纏めた。

【００２０】

【表３】

【００２１】比較例４に於いては記録レーザーパワーが
変動すると急激にエラーレート及びジッター値共に大き
くなり、記録レーザーパワーのマージン幅が狭いことが
わかる。

【００２２】

【発明の効果】実施例から明らかなように本発明に於い
ては、透明な射出成形樹脂基板上に色素を含有する記録
層、被覆層を順次積層してなる単板型光記録媒体に於い
て、熱分解時の発熱量が小さな特定のフタロシアニン系
色素を記録層に用いることにより、ピット長記録した場
合、優れたエラーレート、ジッター特性を有し、且つ記
録パワーマージンの幅も大きいことがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 慎一 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 (72)発明者 広瀬 純夫 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−192131（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−146684（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−337534（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−226390（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−226388（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−290795（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−265788（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−215466（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な射出成形樹脂基板上に色素を含有
   する記録層、被覆層を順次積層してなり、ピット長によ
   り追記可能な単板型光記録媒体に於いて、前記記録層に
   用いられる色素が、Ｐｄ−（１−イソプロピル−イソア
   ミルオキシ）−ブロムフタロシアニン色素、Ｎｉ−（ｐ
   −ｔ−ブチルシクロヘキシルオキシ）−クロルフタロシ
   アニン色素、Ｐｄ−（１−イソプロピル−２−メチル−
   ブトキシ）ブロムフタロシアニン色素、Ｍｇ−（１−イ
   ソプロピル−３−エチル−ブトキシ）ブロムフタロシア
   ニン色素およびＮｉ−（１，３−ジメチル−ブトキシ）
   ブロムフタロシアニン色素からなる群から選ばれるフタ
   ロシアニン系色素であり、かつ該色素の空気中での熱分
   解時の発熱量が３５００ｃａｌ／ｇ以下であることを特
   徴とする単板型のピット長記録可能な光記録媒体。
2. 【請求項２】 記録層に用いられる色素が、空気中での
   熱分解時の発熱量が３０００ｃａｌ／ｇ以下である請求
   項１記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 被覆層が金属の反射層と保護層からな
   り、反射率が６０％以上である請求項２記載の光記録媒
   体。
4. 【請求項４】 ピット長記録に於ける記録方法がコンパ
   クトディスクと同じＥＦＭ変調方法によるものである請
   求項３記載の光記録媒体。