JP3853670B2 - 光記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は大容量追記型コンパクトディスク、DVD−R 等データ用大容量追記光ディスクに用いられる光記録媒体に関する。また、本発明による光ディスクは大容量光カードとしても応用できる。
【0002】
【従来の技術】
現在、次世代大容量光ディスクとしてDVD−Rの開発が進められている。そのための記録容量向上の要素技術としては、記録ピット微少化のための記録材料開発、MPEG2に代表される画像圧縮技術の採用、記録ピット読みとりのための半導体レーザの短波長化等の技術開発が必要である。
【0003】
これまで赤色波長域の半導体レーザとしては、バーコードリーダ、計測器用に670nm帯のAlGaInPレーザダイオードが商品化されているのみであったが、光ディスクの高密度化に伴い、赤色レーザが本格的に光ストレージ市場で使用されつつある。DVDドライブの場合、光源として635nm帯と650nm帯のレーザダイオードの2つの波長で規格化されている。一方、再生専用のDVD−ROMドライブは波長〜650nmで商品化されている。
【0004】
このような状況下で最も好ましいDVD−Rメディアは、波長630〜670nmで記録、再生が可能なメディアである。 WO98/29257、特開2000−198273、特開2000−190642号等の公報には630〜690nmから選択される波長において、優れた記録ないし再生特性が得られるとして、アゾ系金属錯塩アニオンとシアニン色素カチオンとの塩形成色素を記録層に用いた光記録媒体が開示されている。しかしながら、これらはいずれも耐光性、保存安定性の点で必ずしも十分ではない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、上記従来システムに比べて短波長に発振波長を有する半導体レーザーを用いるDVD−Rディスクシステムにおいて、記録、再生が可能で、しかも耐光性、保存安定性が共に優れた光記録媒体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決するべく検討した結果、特定の構造を有する色素を主成分とする記録層とすることにより、発振波長670nm以下の半導体レーザーを用いる次世代大容量光ディスクシステムに適用可能なことを見いだし本発明に至った。
【0007】
すなわち、本発明によれば、第一に、基板上に記録層を設けてなる光記録媒体において、記録層中に下記一般式(I)で示されるアゾ化合物と金属、金属酸化物またはそれらの塩とから得られるアゾ金属キレートアニオン化合物と下記一般式(II)で示されるシアニン色素カチオン化合物とから得られる色素塩を少なくとも一種類含有することを特徴とする光記録媒体が提供される。
【化1】
(式中、R1〜R8はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルスルホニル基、置換もしくは未置換のアリールスルホニル基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、またはスルホ基を表し、Xは活性水素を有する基を表す。)
【化2】
(式中、A環およびB環はそれぞれ独立に炭素と隣接の窒素原子を連結し芳香族性を有する環を表し、R9およびR10はそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアルキル基を表す。)
【0008】
第二に、アゾ金属キレートアニオン化合物における金属または金属酸化物の価数が3価であることを特徴とする上記第一の光記録媒体が提供される。
【0009】
第三に、アゾ金属キレートアニオン化合物における金属原子がコバルトであることを特徴とする上記第一又は第二の光記録媒体が提供される。
【0010】
第四に、前記一般式(II)で表されるシアニン色素カチオン化合物の炭素と隣接の窒素原子を連結し芳香族性を有する環が、インドレニン環、チアゾリン環、またはオキサゾリン環であること(ただし、これらはベンゼン環を縮合してもよい。)を特徴とする上記第一〜第三のいずれかの光記録媒体が提供される。
【0011】
第五に、記録再生波長±5nmの波長領域の光に対する記録層単層の屈折率nが1.5≦n≦3.0であり、消衰係数kが0.02≦k≦0.2であることを特徴とする上記第一〜第四のいずれかの光記録媒体が提供される。
【0012】
第六に、有機色素の熱重量分析における主減量過程での温度に対する減量の傾きが2%/℃以上であることを特徴とする上記第一〜第五のいずれかの光記録媒体が提供される。
【0013】
第七に、有機色素の熱重量分析における主減量過程での総減量が30%以上で、かつ減量開始温度が350℃以下であることを特徴とする上記第一〜第六のいずれかの光記録媒体が提供される。
【0014】
第八に、基板上のトラックピッチが0.7〜0.8μmであり、溝幅が半値幅で0.18〜0.40μmであることを特徴とする上記第一〜第七のいずれかの光記録媒体が提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
上述のように、本発明の光記録媒体は、前記一般式(I)で示されるアゾ化合物を用いたアゾ系アゾ金属キレートアニオン化合物と前記一般式(II)で示されるシアニン色素カチオン化合物とで形成される色素塩を少なくとも一種類含有する記録層を有することを特徴とする。
【0016】
まず、上記色素塩について説明する。前記一般式(I)で示されるアゾ化合物において、式中、R1〜R8はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルスルホニル基、置換もしくは未置換のアリールスルホニル基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、またはスルホ基を表し、Xは活性水素を有する基を表す。
【0018】
前記アルキル基の具体例は、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等の一級アルキル基、イソブチル基、イソアミル基、2−メチルブチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2−エチルブチル基、2−メチルヘキシル基、3−メチルヘキシル基、4−メチルヘキシル基、5−メチルヘキシル基、2−エチルペンチル基、3−エチルペンチル基、2−メチルヘプチル基、3−メチルヘプチル基、4−メチルヘプチル基、5−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、3−エチルヘキシル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、1−エチルプロピル基、1−メチルブチル基、1,2−ジメチルプロピル基、1−メチルヘプチル基、1−エチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1−エチル−2−メチルプロピル基、1−メチルヘキシル基、1−エチルヘプチル基、1−プロピルブチル基、1−イソプロピル−2−メチルプロピル基、1−エチル−2−メチルブチル基、1−エチル−2−メチルブチル基、1−プロピル−2−メチルプロピル基、1−メチルヘプチル基、1−エチルヘキシル基、1−プロピルペンチル基、1−イソプロピルペンチル基、1−イソプロピル−2−メチルブチル基、1−イソプロピル−3−メチルブチル基、1−メチルオクチル基、1−エチルヘプチル基、1−プロピルヘキシル基、1−イソブチル−3−メチルブチル基等の二級アルキル基、ネオペンチル基、tert−ブチル基、tert−ヘキシル基、tert−アミル基、tert−オクチル基等の三級アルキル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、4−エチルシクロヘキシル基、4−tert−ブチルシクロヘキシル基、4−(2−エチルヘキシル)シクロヘキシル基、ボルニル基、イソボルニル基(アダマンタン基)等のシクロアルキル基等が挙げられる。更に、これら一級及び二級アルキル基は、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシ基、シアノ基、置換又は未置換のアリール基、置換又は未置換の複素環残基等を以て置換されていてもよく、また酸素、硫黄、窒素等の原子を介して前記のアルキル基で置換されていてもよい。酸素を介して置換されているアルキル基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、エトキシエトキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、ピペリジノ基、モルホリノ基等が、硫黄を介して置換されているアルキル基としては、メチルチオエチル基、エチルチオエチル基、エチルチオプロピル基、フェニルチオエチル基等が、窒素を介して置換されているアルキル基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基、ジエチルアミノプロピル基等が挙げられる。
【0019】
前記アリール基の具体例は、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等が挙げられる。
【0025】
前記アルキルスルホニル基の具体例は、スルホニル基の硫黄原子に直接置換又は未置換のアルキル基が結合されているものであればよく、アルキル基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
【0026】
前記アリールスルホニル基の具体例は、スルホニル基の硫黄原子に直接置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリール基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
【0029】
前記アルキルオキシ基の具体例は、酸素原子に直接置換又は未置換のアルキル基が結合されているものであればよく、アルキル基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
【0030】
前記アリールオキシ基の具体例は、酸素原子に直接置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリール基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
【0031】
前記アルキルアミノ基の具体例は、窒素原子に直接置換又は未置換のアルキル基が結合されているものであればよく、アルキル基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
【0032】
前記アリールアミノ基の具体例は、窒素原子に直接置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリール基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
【0039】
前記活性水素を有する基の具体例は、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、アルキルアミノ基、アルキルスルフィノアミノ基を挙げることができる。
【0040】
前記一般式(I)で示されるアゾ化合物は、2価または3価の金属、金属酸化物、またはそれらの塩と容易に作用してキレート化合物を生成する。ここで、安定なアゾ金属キレートアニオン化合物を生成するには、金属または金属酸化物の価数が3価であるものを用いることが好ましい。アゾ色素と3価金属等とが、2:1の比により構成されるアゾ金属キレートアニオン化合物は安定に単離でき、種々のシアニン色素と容易に塩交換をし本発明の光記録材料を生成することができる。
【0041】
金属または金属酸化物の価数が3価であるものの具体例は、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ジリコニウム、ニオブ、モリブデン、テクネニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、酸化バナジウム、酸化チタン等が挙げらる。この中でもコバルトが、アゾ金属キレートアニオン化合物の光記録材料としての光学特性の点で好ましい。
【0042】
一般式(I)で表されるアゾ色素の具体例を表1〜表2に示す。
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】
前記一般式(II)で示されるシアニン色素カチオン化合物において、式中A環およびB環はそれぞれ独立に炭素と隣接の窒素原子を連結し芳香族性を有する環を表し、R9およびR10はそれぞれ独立に置換もしくは未置換のアルキル基を表す。
【0045】
一般式(II)で表されるシアニン色素カチオン化合物の具体例を表3〜表8に表す。
【表3】
【0046】
【表4】
【0047】
【表5】
【0048】
【表6】
【0049】
【表7】
【0050】
【表8】
【0051】
アゾ金属キレートアニオン化合物とシアニンカチオン化合物からなる色素塩とすることで、スチリル色素の弱点である耐光性が著しく向上し、光学特性、耐光性及び溶解性の点で優れた光記録材として使用することができる。また、本記録材料をDVDに用いる場合、材料の光安定性、記録波長での記録感度、塗布溶媒への溶解性を検証した結果、金属種としてはコバルトが最も耐光性が向上し、インドレニン環、チアゾリン環、もしくはオキサゾリン環で構成されるシアニンカチオン化合物が最も記録感度が高いことが明らかとなった。
【0052】
次に本発明の光記録媒体の構成について説明する。
記録層を構成するのに必要な項目として、光学特性と熱的特性が挙げられる。
光学特性に必要な条件は、記録再生波長である630nm〜690nmに対して短波長側に大きな吸収帯を有し、かつ記録再生波長が該吸収帯の長波長端近傍にあることが必要である。これは、記録再生波長である630nm〜690nmで大きな屈折率と消衰係数を有することを意味するものである。
具体的には、記録再生波長近傍の長波長近傍の波長域光に対する記録層単層の屈折率nが1.5以上3.0以下であり、消衰係数kが0.02以上0.2以下の範囲にあることが好ましい。nが1.5未満の場合には、十分な光学的変化が得られにくいため、記録変調度が低くなるため好ましくなく、nが3.0を越える場合には、波長依存性が高くなり過ぎるため、記録再生波長領域であってもエラーとなってしまうため好ましくない。また、kが0.02未満の場合には、記録感度が悪くなるため好ましくなく、kが0.2を越える場合には、50%以上の反射率を得ることが困難となるので好ましくない。
【0053】
熱的に必要な条件は、熱重量分析に於ける主減量過程での重量減量が、温度に対して急であることが必要である。主減量過程により有機材料膜は分解し、膜厚の減少と光学定数の変化を起こし、光学的な意味での記録部が形成されるからである。したがって、主減量過程の重量減量が温度に対して穏やかな場合、これは広い温度範囲にわたって形成されてしまうため、高密度の記録部を形成させる場合は極めて不利となる。同様な理由で重量減量の過程が複数存在する材料を用いた場合も高密度対応には不利である。
【0054】
本発明ではいくつかの重量減量過程のうちで、減量率が最大のものを主減量過程と呼ぶ。本発明に於いて重量減量の傾きは下記のように求める。
図1に示すように、質量M0の有機色素を窒素雰囲気下で、10℃/min.で昇温させる。この昇温に従って、質量は微量づつ減少し、ほぼ直線a−bの重量減量線を示し、ある温度に達すると急激な重量減少を起こし、ほぼ直線c−dに沿って重量減量を起こす。さらに温度を上げ続けると質量の急激な減量が終了し、ほぼ直線e−fに沿った重量減少を起こす。今直線a−bと直線c−dとの交点に於ける温度をT1(℃)、初期質量M0に対する残存重量をm1(%)、直線c−dと直線e−fとの交点に於ける温度をT2(℃)、初期質量M0に対する残存重量をm2(%)とする。
減量開始温度はT1、減量終了温度はT2となり、重量減量の傾きは、(m1−m2)(%)/(T2−T1)(℃)で示される値で、初期重量に対する重量減量率は、(m1−m2)(%)で示される。
【0055】
上記定義に基づくと光情報記録媒体に用いる記録材料(有機色素)としては、主減量過程に於ける重量減量の傾きが2%/℃以上であることが好ましい。この重量減量の傾きが2%/℃未満である記録材料を用いると、記録部の広がりが大きくなり、また短い記録部を形成することが困難となるため、情報記録媒体には不向きである。
また、主減量過程に於ける重量減少率は、30%以上であることが好ましい。30%未満であると、良好な記録変調度、記録感度が得られない可能性がある。
【0056】
更に、熱的特性に必要な条件は、減量開始温度T1が、ある温度範囲にあることが必要である。具体的には減量開始温度が350℃以下であることが好ましく、より好ましくは200〜350℃の範囲にあることが望ましい。減量開始温度が350℃より高いと、記録レーザ光のパワーが高くなり実用的でなく、200℃より低いと再生劣化を起こすなど記録安定性が悪化する。
【0057】
基板形状に必要な条件は、基板上のトラックピッチが0.7〜0.8μmが好ましく、溝幅が半値幅で0.20〜0.36μmであることが好ましい。
基板は通常、深さ1000〜2500Åの案内溝を有している。トラックピッチは、通常、0.7〜1.0μmであるが、高容量化の用途には0.7〜0.8μmが好ましい。溝幅は、半値幅で0.18〜0.40μmが好ましい。0.18μm未満には十分なトラッキングエラー信号強度を得ることが困難となる恐れがある。また、0.40μmを越える場合には、記録したときに記録部が横に広がりやすくなるので好ましくない。
【0058】
1.光記録媒体の構成
本発明の光記録媒体は、通常の追記型光ディスクである図3の構造(図3を2枚貼合わせたいわゆるエアーサンドイッチ、又は密着貼合わせ構造としてもよい)と図4からなるCD−R用メディアの構造としてもよい。
【0059】
2.各層の必要特性及び構成材料例
本発明の光記録媒体の構成としては、第1基板と第2基板とを記録層を介して接着剤で張り合わせた構造を基本構造とする。記録層は有機色素層単層でもよく、反射率を高めるため有機色素層と金属反射層との積層でも良い。記録層と基板間は下引き層あるいは保護層を介して層成してもよく、機能向上のためそれらを積層化した構成でも良い。最も通常に用いられるのは、第1基板/有機色素層/金属反射層/保護層/接着層/第2基板構造である。
【0060】
<基板>
基板の必要特性としては基板側より記録再生を行う場合のみ使用レーザー光に対して透明でなければならず、記録層側から記録、再生を行う場合基板は透明である必要はない。従って、本発明では、基板を1層しか用いない場合は、先に記載した層構造の例における第2の基板のみが透明であれば、第1の基板の透明、不透明は問わない。
基板材料としては例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド等のプラスチック、ガラス、セラミックあるいは金属等を用いることができる。尚、基板を1層しか用いない場合、あるいは基板2枚をサンドイッチ状で用いる場合は先に記載した層構造の例における第1の基板の表面にトラッキング用の案内溝や案内ピット、さらにアドレス信号等のプレフォーマットが形成されている必要がある。
【0061】
<中間層>
下引き層等を含め基板、記録層、反射層、保護層以外に設けられた層をここでは中間層と呼ぶことにする。この中間層は(a)接着性の向上、(b)水、又はガス等のバリアー、(c)記録層の保存安定性の向上、(d)反射率の向上、(e)溶剤からの基板や記録層の保護、(f)案内溝・案内ピット・プレフォーマット等の形成等を目的として使用される。(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、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然樹脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴム等の種々の高分子物質、およびシランカップリング剤等を用いることができ、(b)及び(c)の目的に対しては、前記高分子材料以外に無機化合物、例えばSiO2、MgF2、SiO、TiO2、ZnO、TiN、SiN等金属、又は半金属、例えばZn、Cu、Ni、Cr、Ge、Se、Au、Ag、Al等を用いることができる。また(d)の目的に対しては金属、例えばAl、Ag等や、金属光沢を有する有機薄膜、例えばメチン染料、キサンテン系染料等を用いることができ、(e)及び(f)の目的に対しては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を用いることができる。下引き層の膜厚は通常0.01〜30μm、好ましくは0.05〜10μmが適当である。
【0062】
<記録層>
記録層はレーザー光の照射により何らかの光学的変化を生じさせ、その変化により情報を記録できるものであって、この記録層中には本発明の色素が含有されていることが必要で、記録層の形成にあたって本発明の色素を1種又は2種以上の組合せで用いてもよい。さらに、本発明の前記色素は光学特性、記録感度、信号特性等の向上の目的で他の有機色素及び金属、金属化合物と混合又は積層化しても良い。他の有機色素の例としては、ポリメチン色素、ナフタロシアニン系、フタロシアニン系、スクアリリウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノン系、アントレキノン(インダンスレン)系、キサンテン系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトレヒドロコリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系染料、及び金属キレート化合物等が挙げられ、前記の染料を単独で用いてもよいし、2種以上の組合せにしてもよい。
【0063】
また、前記染料中に金属、金属化合物例えば、In、Te、Bi、Se、Sb、Ge、Sn、Al、Be、TeO2、SnO、As、Cd等を分散混合あるは積層の形態で用いることもできる。さらに、前記染料中に高分子材料例えば、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、液状ゴム等の種々の材料もしくはシランカップリング剤等を分散混合して用いてもよいし、あるいは特性改良の目的で安定剤(例えば遷移金属錯体)、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤等と一緒に用いることができる。
【0064】
記録層の形成は蒸着、スパッタリング、CVDまたは溶液塗布等の通常の手段によって行うことができる。塗布法を用いる場合には前記染料等を有機溶媒等に溶解してスプレー、ローラーコーティング、ディッピングおよび、スピンコーティング等の慣用のコーティング法によって行われる。
【0065】
用いられる有機溶剤としては一般にメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、四塩化炭素、トリクロロエタン等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類、あるいはベンゼン、キシレン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族類、メトキシエタノール、エトキシエタノール等のセロソルブ類、ヘキサン、ペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素類等を用いることができる。
【0066】
記録層の膜厚は通常100Å〜10μm、好ましくは200Å〜2000Åが適当である。
【0067】
<金属反射層>
金属反射層の材料は単体で高反射率の得られる腐食されにくい金属、半金属等が挙げられ、材料例としてはAu、Ag、Cr、Ni、Al、Fe、Sn等が挙げられるが、反射率、生産性の点からAu、Ag、Al、が最も好ましく、これらの金属、半金属は単独で使用しても良く、2種の合金としても良い。
膜形成法としては蒸着、スッパタリング等が挙げられ、膜厚としては通常50〜5000Å、好ましくは100〜3000Åである。
【0068】
<保護層、基板表面ハードコート層>
保護層、又は基板表面ハードコート層は(a)記録層(反射吸収層)を傷、ホコリ、汚れ等から保護する、(b)記録層(反射吸収層)の保存安定性の向上、(c)反射率の向上等を目的として使用される。これらの目的に対しては、前記中間層に示した材料を用いることができる。又、無機材料として、SiO、SiO2等も用いることができ、有機材料としてポリメチルアクリレート、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、セルロース、脂肪族炭化水素樹脂、芳香属炭化水素樹脂、天然ゴム、スチレンブタジエン樹脂、クロロプレンゴム、ワックス、アルキッド樹脂、乾性油、ロジン等の熱軟化性、熱溶融性樹脂も用いることができる。
前記材料のうち保護層又は基板表面ハードコート層に最も好ましい例としては、生産性に優れた紫外線硬化樹脂である。保護層又は基板表面ハードコート層の膜厚は通常0.01〜30μm、好ましくは0.05〜10μmが適当である。本発明において、前記中間層、保護層、及び基板面ハードコート層には記録層の場合と同様に、安定剤、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、可塑剤等を含有させることができる。
【0069】
【実施例】
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。実施例では、まず本発明による色素塩化合物の合成例を示し、次に得られた色素塩化合物を記録層に用いて記録特性を評価した結果を示す。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【0070】
実施例1
No.A−1化合物1.00g(2.10mmol)をエタノール100mlに懸濁した。この懸濁液に5N−NaOH水溶液0.84ml(4.20mmol)を加えた後、コバルト(III)アセチルアセトナート0.37g(1.05mmol)を加え、80℃で10時間反応させた。反応液を濃縮後、水100mlを加え、弱酸になるまで塩酸水溶液を加え、析出した沈殿物を濾過し、乾燥した。
乾燥した沈殿物をDMF30mlに溶解した後、No.C−7化合物のヨウ化物を1.13g(2.10mmol)加え、150℃で2時間反応させた。反応液を水300mlに注ぎ、析出した物質を濾別した。析出物質は乾燥後、クロマトグラフ法により精製した。充填材にはシリカゲルを用いた。色素塩化合物No.1(収率69%)を得た。
【0071】
実施例2〜6
実施例1で用いたコバルト塩の代わりに、アルミニウム塩、亜鉛塩、クロム塩、ニッケル塩、および銅塩を用い、化学量論比を保つように同様に操作を行った。
【0072】
上記実施例1〜6で得られた化合物のアゾ金属キレート化合物とシアニン色素とで形成された色素塩の存在(有無)について評価した。評価結果を表9に示す。
【0073】
【表9】
【0074】
実施例7
No.A−3化合物1.00g(2.47mmol)をエタノール100mlに懸濁した。この懸濁液に5N−NaOH水溶液0.99ml(4.93mmol)を加えた後、コバルト(III)アセチルアセトナート0.44g(1.24mmol)を加え、80℃で10時間反応させた。反応液を濃縮後、水100mlを加え、弱酸になるまで塩酸水溶液を加え、析出した沈殿物を濾過し、乾燥した。
乾燥した沈殿物をDMF30mlに溶解した後、No.C−31化合物のヨウ化物を1.39g(2.47mmol)加え、150℃で2時間反応させた。反応液を水300mlに注ぎ、析出した物質を濾別した。析出物質は乾燥後、クロマトグラフ法により精製した。充填材にはシリカゲルを用いた。色素塩化合物No.4(収率67%)を得た。
【0075】
実施例8〜14
実施例7で用いたコバルト塩の代わりに、アルミニウム塩、クロム塩、鉄塩、マンガン塩、セリウム塩、ロジウム塩、および酸化チタン塩を用い、化学量論比を保つように同様に操作を行い、化合物No.5〜11を得た。
【0076】
実施例7〜14で得られたアゾ金属キレートとシアニン色素からなる色素塩及び比較例1のシアニン色素C−31の耐光性について評価した。結果を表10に示す。
<耐光テスト条件>
化合物No.4−11及びシアニン色素C−31をトリフロロアルコールに溶解し、1.5w%の濃度になるように調整した色素溶液を、石英基板(50mm×50mm×1mm)上にスピンコート法により製膜した。これを耐光試験器(4万Lux、Xe光)に入れ、その劣化定数を測定した。
【0077】
【表10】
【0078】
実施例15
No.A−7化合物1.00g(2.47mmol)をエタノール100mlに懸濁した。この懸濁液に5N−NaOH水溶液0.99ml(4.93mmol)を加えた後、コバルト(III)アセチルアセトナート0.44g(1.24mmol)を加え、80℃で10時間反応させた。反応液を濃縮後、水100mlを加え、弱酸になるまで塩酸水溶液を加え、析出した沈殿物を濾過し、乾燥した。
乾燥した沈殿物をDMF30mlに溶解した後、No.C−1化合物のヨウ化物を1.27g(2.47mmol)加え、150℃で2時間反応させた。反応液を水300mlに注ぎ、析出した物質を濾別した。析出物質は乾燥後、クロマトグラフ法により精製した。充填材にはシリカゲルを用いた。色素塩化合物No.12(収率65%)を得た。
【0079】
実施例16〜20
実施例15で用いたシアニン色素C−1の代わりに、C−2、C−3、C−4、C−5、およびC−6を用い、化学量論比を保つように同様に操作を行い、化合物No.13〜17を得た。
【0080】
<記録特性評価1>
厚さ0.6mmの射出成形ポリカーボネート基板上に、フォトポリマーにて深さ1750Å、半値幅0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝を形成し、化合物No.12〜17の2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール溶液をスピンナー塗布し、厚さ900Åの記録層を形成し、ついでスパッタ法により銀1200Åの反射層を設け、さらにその上にアクリル系フォトポリマーにて7μmの保護層を設けた後、厚さ0.6mmの射出成形ポリカーボネート平面基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し、記録媒体とした。
<記録条件>
この記録媒体にレーザー発振波長658nm、ビーム径1.0μmの半導体レーザー光を用い、トラッキングしながらEFM信号(線速3.5m/sec.)を記録し、発振波長658nmの半導体レーザーの連続光(再生パワー0.7mW)で再生し、再生波形を観察した。記録特性の評価結果を表11に示す。
【0081】
【表11】
【0082】
実施例21〜28
実施例1〜20と同様な操作を行い、化合物No.18〜25を得た。
【0083】
<記録特性評価2>
厚さ0.6mmの射出成形ポリカーボネート基板上に、フォトポリマーにて深さ1650Å、半値幅0.20μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝を形成し、化合物No.18〜25の2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール溶液をスピンナー塗布し、厚さ900Åの記録層を形成し、ついでスパッタ法により銀1200Åの反射層を設け、さらにその上にアクリル系フォトポリマーにて7μmの保護層を設けた後、厚さ0.6mmの射出成形ポリカーボネート平面基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し、記録媒体とした。
<記録条件>
この記録体にレーザー発振波長658nm、ビーム径1.0μmの半導体レーザー光を用い、トラッキングしながらEFM信号(線速3.5m/sec.)を記録し、発振波長658nmの半導体レーザーの連続光(再生パワー0.7mW)で再生し、再生波形を観察した。記録特性の評価結果を表12に示す。
【0084】
【表12】
【0085】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の光記録媒体によれば、特定のアゾ金属キレートアニオン化合物とシアニン色素カチオン化合物とから得られた色素塩化合物を用いたことから、670nm以下の波長域のレーザー光で記録、再生が可能で、耐光性、保存安定性の優れた光記録媒体を得ることができる。
【0086】
請求項2の光記録媒体によれば、上記アゾ金属キレートアニオン化合物における金属または金属酸化物の価数が3価であることから、安定なアゾ金属キレートアニオン化合物が生成し、種々のシアニン色素と容易に塩交換を行なうことができる。
【0087】
請求項3の光記録媒体によれば、上記アゾ金属キレートアニオン化合物における金属原子がコバルトであることから、耐光性の優れた記録媒体を得ることができる。
【0088】
請求項4の光記録媒体によれば、上記シアニン色素カチオン化合物の炭素と隣接の窒素原子を連結し芳香族性を有する環が、インドレニン環、チアゾリン環、またはオキサゾリン環であることから、記録感度の高い記録媒体を得ることができる。
【0089】
請求項5の光記録媒体によれば、上記光記録媒体において、記録再生波長±5nmの波長領域の光に対する記録層単層の屈折率nが1.5≦n≦3.0であり、消衰係数kが0.02≦k≦0.2であることから、安定した高反射率かつ高変調度で記録再生ができる光記録媒体を提供することができる。
【0090】
請求項6の光記録媒体によれば、上記光記録媒体において、有機色素の熱重量分析における主減量過程での温度に対する減量の傾きが2%/℃以上であることから、低ジッタで高密度記録ができる光記録媒体が得られる。
【0091】
請求項7の光記録媒体によれば、上記光記録媒体において、有機色素の熱重量分析における主減量過程での総減量が30%以上で、かつ減量開始温度が350℃以下であることから、上記と同様、低ジッタで高密度記録ができる光記録媒体を得ることができる。
【0092】
請求項8の光記録媒体によれば、上記光記録媒体において、基板上のトラックピッチが0.7〜0.8μmであり、溝幅が半値幅で0.18〜0.40μmであることから、安定した記録及び再生のできる光記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機色素の熱重量分析における減量特性を示すグラフ。
【図2】(a)〜(d)は、いずれも光ディスクの層構成を示す概略断面図。
【図3】(a)〜(c)は、いずれも光ディスクの層構成を示す概略断面図。
【図4】(a)〜(c)は、いずれも光ディスクの層構成を示す概略断面図。
【符号の説明】
1 基板
2 記録層
3 下引き層
4 保護層
5 ハードコート層
6 金属反射層
7 保護基板
8 接着層
Claims (8)
- 基板上に記録層を設けてなる光記録媒体において、記録層中に下記一般式(I)で示されるアゾ化合物と金属、金属酸化物またはそれらの塩とから得られるアゾ金属キレートアニオン化合物と下記一般式(II)で示されるシアニン色素カチオン化合物とから得られる色素塩を少なくとも一種類含有することを特徴とする光記録媒体。
- アゾ金属キレートアニオン化合物における金属または金属酸化物の価数が3価であることを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体。
- アゾ金属キレートアニオン化合物における金属原子がコバルトであることを特徴とする請求項1又は2に記載の光記録媒体。
- 前記一般式(II)で表されるシアニン色素カチオン化合物の炭素と隣接の窒素原子を連結し芳香族性を有する環が、インドレニン環、チアゾリン環、またはオキサゾリン環であること(ただし、これらはベンゼン環を縮合してもよい。)を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光記録媒体。
- 記録再生波長±5nmの波長領域の光に対する記録層単層の屈折率nが1.5≦n≦3.0であり、消衰係数kが0.02≦k≦0.2であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光記録媒体。
- 有機色素の熱重量分析における主減量過程での温度に対する減量の傾きが2%/℃以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光記録媒体。
- 有機色素の熱重量分析における主減量過程での総減量が30%以上で、かつ減量開始温度が350℃以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光記録媒体。
- 基板上のトラックピッチが0.7〜0.8μmであり、溝幅が半値幅で0.18〜0.40μmであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光記録媒体。
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