JP4154137B2

JP4154137B2 - Optical information recording medium and information recording method

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Publication number: JP4154137B2
Application number: JP2001268990A
Authority: JP
Inventors: 雅温秋葉; 純川俣
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2021-09-05
Also published as: JP2003075961A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザー光による情報書き込みが可能な光情報記録媒体およびそれその記録方法に関するものである。特に本発明は多光子吸収を用いて情報を記録するのに適した光情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からレーザー光を用いて情報を記録する記録媒体としてＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷのような光ディスクが知られている。これらの光ディスクでは約７８０ｎｍの波長のレーザーが用いられている。近年、情報技術の急速な発展にともない、記録媒体の高容量化、高密度化がますます強く求められている。高容量化、記録密度を実現するには、情報記録のためのレーザー光の半径をできるだけ小さく絞ることが有効であるが、回折限界を超えて絞り込むことはできない。回折限界はレーザー光の波長に依存しており、短波長であるほど小さいことが理論的に知られている。このため、従来から用いられている７８０ｎｍより短波長のレーザーを用いて記録再生が可能な光ディスクの開発が進められており、例えばＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷと称される光ディスクが提案されている。ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷでは６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長のレーザーが用いられており、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷよりも高容量かつ高密度の記録が可能となっている。しかしながらレーザーの短波長化はようやく６００ｎｍ台まで普及したレベルであり、更なる短波長レーザーの普及とそれに必要な記録媒体構成の最適化にはかなりの時間を要する。
【０００３】
そこで、短波長のレーザーを用いること無く、高容量かつ高密度な情報記録媒体を得るための手段として、非線形光学効果の一つである２（多）光子吸収過程を利用することが提案されている。
【０００４】
２光子吸収とは、分子が２つの光子を同時に吸収して励起される現象であり、照射したレーザー光波長に対応する光子の２倍のエネルギーを分子が吸収するため、線形吸収の存在しないより長波な波長領域の光を用いても分子を励起すること可能である。さらに、２光子吸収の起こる確率は照射する光強度の２乗に比例するため、２光子吸収を誘起するレーザー光の強度分布が半値幅の狭まったより鋭い形状になる。これは２次元的にはレーザー光の半径をより絞り込むことに相当し、照射レーザー光の半径よりも小さい半径領域での情報記録が可能となる。また、３次元的には、レーザー光をレンズで絞った焦点のレーザー光強度の強い微小な領域でのみ２光子吸収が誘起され、焦点位置から少しでも外れると全く２光子吸収が起こらないため、３次元空間の任意の微小空間で選択的に２光子吸収を誘起することができる。すなわち、３次元空間内の奥行き方向の記録再生が可能になるということである。これらの性質により、２光子吸収を用いれば、原理的には短波長のレーザーを用いなくともより高密度な情報記録が可能となる。
【０００５】
しかしながら、２光子吸収は非線形光学過程であるため、その効率は極めて小さいのが一般的で、効率良く２光子吸収を行う物質（大きな２光子吸収断面積を有する化合物）はほとんど存在しないような状況であった。
【０００６】
最近になって、いくつかの化合物が大きな２光子吸収断面積を有する有機化合物として報告された。すなわち、B.A.Reinhardtら、Chem.Mater.1998,10,1863 、M.Albotaら、Science 1998,281,1653、J.D.Bhawalkarら、Opt.Commun. 1996,124,33、 G.S.Heら、Appl.Phys.Lett. 1995,67,3703、 G.S.Heら、Appl.Phys.Lett. 1995,67,2433、P.N.Prasadら、Nonlinear Optics 1999,21,39、 G.S.Heら、Appl.Phys.Lett. 1996,68,3549、 G.S.Heら、J.Appl.Phys. 1997,81,2529、L.-Z.Wuら、Chem.Phys.Lett.1999,315,379、S.-J.Chungら、J.Phys.Chem.B 1999,103,10741、 G.S.Heら、Opt.Lett. 1995,20,435、J.W.Perryら、Nonlinear Optics,1999,21,225。
これらの論文中には従来の化合物よりも数倍〜数千倍程度大きな２光子吸収断面積を有する化合物が記載されてはいるが、依然としてそれらを用いた記録材料への応用面は実現されていない状況にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、短波長のレーザーを用いること無く、高容量かつ高密度な情報記録媒体を提供するとともに、そのための新規な情報記録方法とそれらを実現するための新規な情報記録媒体用素材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者らの鋭意検討の結果、２光子吸収波長の調整が容易に可能で、２光子吸収断面積が大きい化合物が重要であることに着目し、本発明が下記（１）及び（２）によって解決されることを見出した。
【００１０】
（１）レーザー光により情報の記録が可能である光情報記録媒体であって、該媒体中に下記一般式（１）で表される化合物を含む光情報記録媒体に、一般式（１）の化合物が有する線形吸収帯より長波長で、かつ、線形吸収の存在しない波長のレーザー光を照射して誘起された２光子以上の多光子吸収を利用することを特徴とする情報の記録方法。
一般式（１）
Ｘ ² − ( −ＣＲ ⁴ ＝ＣＲ ³ − ) _m −Ｃ ( ＝Ｏ ) − ( −ＣＲ ¹ ＝ＣＲ ² − ) _n −Ｘ ¹
（式中Ｘ ¹ およびＸ ² は置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、Ｒ ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³ およびＲ ⁴ はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、Ｒ ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³ およびＲ ⁴ のうちのいくつかが互いに結合して環を形成してもよく、ｎおよびｍが２以上の場合、複数個のＲ ¹ 、Ｒ ² 、Ｒ ³ およびＲ ⁴ は同一でもそれぞれ異なってもよく、ｎおよびｍはそれぞれ独立に１〜４の整数を表す。）
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の光情報記録媒体および記録方法の態様を詳しく述べる。
本発明の光情報記録媒体は下記一般式（１）で表される化合物を含むことを特徴とする。
【００１２】
一般式（１）
Ｘ²−(−ＣＲ⁴＝ＣＲ³−)_m−Ｃ(＝Ｏ)−(−ＣＲ¹＝ＣＲ²−)_n−Ｘ¹
（式中Ｘ¹およびＸ²は置換もしくは無置換のアリール基、または置換もしくは無置換のヘテロ環基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴のうちのいくつかが互いに結合して環を形成してもよく、ｎおよびｍが２以上の場合、複数個のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は同一でもそれぞれ異なってもよく、ｎおよびｍはそれぞれ独立に１〜４の整数を表す。）
【００１３】
以下に一般式（１）で表される化合物について詳しく述べる。
一般式（１）において、Ｘ¹およびＸ²はそれぞれ、好ましくは炭素原子数６〜３０の置換もしくは無置換のアリール基、または炭素原子数１〜１０の置換もしくは無置換のヘテロ環基を表す。
【００１４】
一般式（１）のＸ¹およびＸ²で表されるアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラセニル、またはフェナンスレニル等を挙げることができ、フェニルまたはナフチルが好ましく、特にフェニルが好ましい。
【００１５】
一般式（１）のＸ¹およびＸ²で表されるヘテロ環基としては、炭素数１〜１０のヘテロ環基であり、更に好ましくは炭素数２〜９のヘテロ環基であり、特に好ましくは炭素数２〜５のヘテロ環基であり、ヘテロ原子として好ましいものは、窒素原子、酸素原子または硫黄原子である。
ヘテロ環基の具体例としては、例えばピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、モルフォリン、チオフェン、セレノフェン、フラン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、トリアゾール、トリアジン、インドール、インダゾール、プリン、チアゾリン、チアゾール、チアジアゾール、オキサゾリン、オキサゾール、オキサジアゾール、キノリン、イソキノリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、フェナントロリン、フェナジン、テトラゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール、テトラザインデン、ベンゾインドレニン、カルバゾール、ジベンゾフラン、および窒素原子が環を構成する場合には、その窒素原子が４級化された４級オニウムカチオン等が挙げられる。ヘテロ環として好ましくは、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、インドール、チオフェン、チアゾール、オキサゾール、キノリン、アクリジン、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾインドレニンおよび窒素原子が環を構成する場合にその窒素原子が４級化された４級オニウムカチオン等であり、より好ましくはピリジン、チオフェン、アクリジン、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾインドレニンおよび窒素原子が環を構成する場合にその窒素原子が４級化された４級オニウムカチオン等である。
【００１６】
一般式（１）のＸ¹およびＸ²は更に置換基を有しても良く、該置換基の例としては、例えば以下に記載のものを挙げることができる。炭素原子数１〜２０の鎖状または環状アルキル基（例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル）、炭素数６〜１８の置換または無置換のアリール基（例えば、フェニル、クロロフェニル、アニシル、トルイル、１−ナフチル）、炭素原子数２〜２０のアルケニル基（例えばビニル、２−メチルビニル）、炭素原子数２〜２０のアルキニル基（例えば、エチニル、２−メチルエチニル、２−フェニルエチニル）、ハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、炭素数２〜２０のアミノ基（例えばジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジブチルアミノ）、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、炭素原子数２〜１０のアシル基（例えば、アセチル、ベンゾイル、サリチロイル、ピバロイル）、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基（例えば、メトキシ、ブトキシ、シクロヘキシルオキシ）、炭素数６〜１８のアリールオキシ基（例えば、フェノキシ、１−ナフトキシ）、炭素原子数１〜２０のアルキルチオ基（例えば、フェニルチオ、４−クロロフェニルチオ）、炭素原子数１〜２０のアルキルスルホニル基（例えば、メタンスルホニル、ブタンスルホニル）、炭素数６〜１８のアリールスルホニル基（例えば、ベンゼンスルホニル、パラトルエンンスルホニル）、炭素原子数１〜１０のカルバモイル基、炭素原子数１〜１０のアミド基、炭素原子数２〜１２のイミド基、炭素原子数２〜１０のアシルオキシ基、炭素原子数２〜１０のアルコキシカルボニル基、炭素原子数１〜１０のヘテロ環基（例えばピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリルなどの芳香族ヘテロ環、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、ピラン環、チオピラン環、ジオキサン環、ジチオラン環などの脂肪族ヘテロ環）。
【００１７】
一般式（１）において、Ｘ¹およびＸ²の置換基として好ましいものは、炭素数１〜１６の鎖状または環状のアルキル基、炭素数６〜１４のアリール基、炭素数７〜１５のアラルキル基、炭素数１〜１６のアルコキシ基、炭素数６〜１４のアリールオキシ基、炭素数２〜２０のアミノ基、ハロゲン原子、炭素数２〜１７のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜１０のカルバモイル基、炭素数１〜１０のアミド基、炭素数２〜１０のヘテロ環基であり、中でも好ましいものは、炭素数１〜１０の鎖状または環状のアルキル基、炭素数７〜１３のアラルキル基、炭素数６〜１０のアリール基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、炭素数６〜１０のアリールオキシ基、炭素数２〜１０のアミノ基、塩素原子、臭素原子、炭素数２〜１１のアルコキシカルボニル基、炭素数１〜７のカルバモイル基、炭素数１〜８のアミド基である。
【００１８】
一般式（１）において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴のうちのいくつかが互いに結合して環を形成してもよい。
それらにより形成される環構造として好ましいのは、Ｒ¹とＲ³ がエチレン、プロピレンあるいはブチレン基を形成して５員環、６員環あるいは７員環を形成する場合であり、より好ましくは員環または６員環を形成する場合である。
【００１９】
一般式（１）においてＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴で表される置換基としては、上述のＸ¹およびＸ²で表される基の置換基として挙げた基を挙げることができる。
【００２０】
一般式（１）においてＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴で挙げた置換基のうちの任意の２つ互いに結合して環を形成してもよい。
【００２１】
一般式（１）において、ｎおよびｍが２以上の場合、複数個のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は同一でもそれぞれ異なってもよい。
【００２２】
一般式（１）において、ｎおよびｍはそれぞれ独立に１〜４の整数を表し、その中でも１〜３が好ましく、１〜２が最も好ましい。
本発明の一般式（１）で示される化合物は、ケトン化合物とアルデヒド化合物のアルドール縮合反応により合成した。
【００２３】
以下に、本発明に用いられる一般式（１）で示される化合物の具体例を挙げるが、本発明の範囲はこれらのみに限定されるものではない。
【００２４】
【化１】

【００２５】
【化２】

【００２６】
【化３】

【００２７】
【化４】

【００２８】
【化５】

【００２９】
【化６】

【００３０】
【化７】

【００３１】
【化８】

【００３２】
【化９】

【００３３】
【化１０】

【００３４】
一般式（１）で示される化合物の具体的合成例を示す。
【００３５】
合成例１化合物（１）の合成
ｐ−（ジメチルアミノ）けい皮アルデヒド（１７．５ｇ、０．１mol）とシクロペンタノン（４．２ｇ、０．０５mol）をイソプロピルアルコール（２．４L）に溶解させ、ナトリウムメトキシドのメタノール溶液（１ml）を加え、４０℃で１時間攪拌した。反応が進行するにともなって析出した結晶をろ過し、ろ別した結晶をクロロホルムに溶解させた後、メタノールを加え、析出した結晶をろ過した。濃赤色結晶１１．０ｇ（収率５５％）。得られた化合物は¹ＨＮＭＲにより構造を確認した。
¹ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃−ｄ₁）
δ＝２．８６（ｓ、４Ｈ、シクロペンタン環）、３．０１（ｓ、１２Ｈ、ジメチルアミノ基）、６．６７（ｄ、４Ｈ、ベンゼン環）、７．３９（ｄ、４Ｈ、ベンゼン環）、６．７６（ｔ、２Ｈ、メチン鎖）、６．９０（ｄ、２Ｈ、メチン鎖）、７．２４（ｄ、２Ｈ、メチン鎖）
【００３６】
合成例２化合物（１５）の合成
合成例１に示したシクロペンタノンの替わりにアセトン（２．９ｇ、０．０５mol）を用いる以外は合成例１と同様にして化合物（１５）を合成した。濃赤色結晶３．８ｇ（収率２０％）。得られた化合物は¹ＨＮＭＲにより構造を確認した。
¹ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃−ｄ₁）
δ＝３．０１（ｓ、１２Ｈ、ジメチルアミノ基）、６．６７（ｄ、４Ｈ、ベンゼン環）、７．３８（ｄ、４Ｈ、ベンゼン環）、６．４６（ｄ、２Ｈ、メチン鎖）、６．７６（ｍ、２Ｈ、メチン鎖）、６．９０（ｄ、２Ｈ、メチン鎖）、７．４８（ｍ、２Ｈ、メチン鎖）
【００３７】
合成例３化合物（２９）の合成
合成例１に示したシクロペンタノンの替わりに、シクロヘキサノン（４．９ｇ、０．０５mol）を用いる以外は合成例１と同様にして化合物（２９）を合成した。濃赤色結晶７．２ｇ（収率３５％）。得られた化合物は¹ＨＮＭＲにより構造を確認した。
¹ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ₆）
δ＝１．８５（ｍ、２Ｈ、シクロヘキサン環）、２．７５（ｔ、４Ｈ、シクロヘキサン環）、３．００（ｓ、１２Ｈ、ジメチルアミノ基）、６．６６（ｄ、４Ｈ、ベンゼン環）、７．３９（ｄ、４Ｈ、ベンゼン環）、６．８９（ｍ、４Ｈ、メチン鎖）、７．５０（ｄ、２Ｈ、メチン鎖）
次に、本発明の光情報記録媒体の構造について説明する。本発明の光情報記録媒体は、前記一般式（１）で表される化合物を含むものであれば特に制限はなく、一般式（１）で表される化合物を含む記録層を基板上に薄膜状に形成したものでも、一般式（１)で表される化合物をポリマーマトリックス中に分散したブロック状のものでも良い。
【００３８】
一般式（I）で表される化合物を含む記録層を基板上に薄膜状に形成した記録媒体の場合には、プレグルーブ（例えば、トラックピッチ0.1〜2.0μｍ）が形成された厚さ0.1〜３ｍｍの透明な円盤状基板上に、前記一般式（I）で表される化合物を含む記録層を設けた構成を好ましく用いることができる。また、プレグルーブは有っても無くても良い。
【００３９】
基板（保護基板も含む）は、従来の光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。基板材料としては、例えば、ガラス；ポリカーボネート；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；アモルファスポリオレフィンおよびポリエステル等を挙げることができ、所望によりそれらを併用してもよい。なお、これらの材料はフィルム状としてまたは剛性のある基板として使うことができる。上記材料の中では、耐湿性、寸法安定性および価格などの点からポリカーボネートが好ましい。
【００４０】
基板（又は下塗層）上にプレグルーブがある場合は、トラッキング用溝又はアドレス信号等の情報を表す凹凸（プレグルーブ）であり、ポリカーボネートなどの樹脂材料を射出成形あるいは押出成形する際に直接基板上に前記のトラックピッチで形成されることが好ましい。また、プレグルーブの形成を、プレグルーブ層を設けることにより行ってもよい。プレグルーブ層の材料としては、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。プレグルーブ層の形成は、例えば、まず精密に作られた母型（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を照射することにより塗布層を硬化させて基板と塗布層とを固着させる。次いで、基板を母型から剥離することにより得ることができる。プレグルーブ層の層厚は、０．０５〜１００μｍの範囲にあり、好ましくは０．１〜５０μｍの範囲である。
【００４１】
基板（又は下塗層）上あるいはプレグルーブが形成されているその表面上に、本発明に係る前記式で示される色素化合物を含む記録層が設けられる。記録層の形成方法としては、真空蒸着方や塗布法などを用いることができる。塗布法としては、スプレー法、スピンコート法、ディップ法、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。記録層は単層でも重層でもよい。記録層の層厚は一般に２０〜１０００ｎｍの範囲とすることができ、好ましくは５０〜５００ｎｍの範囲である。さらには、レーザー光の焦点深度を制御することにより、多層記録も可能であり、この場合は、さらに厚い記録層とすることができる。これにより、さらなる高密度記録を可能にすることができる。
【００４２】
塗布法による記録層の形成は、本発明に係る化合物、更に所望により結合剤など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うことができる。色素記録層形成用の塗布液の溶剤としては、酢酸ブチル、乳酸エチル、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、シクロヘキサノン、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塩素化炭化水素；ジメチルホルムアミドなどのアミド；シクロヘキサンなどの炭化水素；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−ル、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール；２，２，３，３−テトラフロロプロパノールなどのフッ素系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレンングリコールモノエチルエーテル、プロピレンングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類などを挙げることができる。上記溶剤は使用する化合物の溶解性を考慮して単独または二種以上組み合わせて用いることができる。塗布液中にはさらに酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、可塑剤、潤滑財などの各種の添加剤を目的に応じて添加してもよい。
【００４３】
結合剤の例としては、例えばゼラチン、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；ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル樹脂；ポリビニルアルコール、塩素化ポリエチレン、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を挙げることができる。記録層の材料として結合剤を併用する場合に、結合剤の使用量は、色素に対して一般に０．０１〜５０倍量（質量比）の範囲にあり、好ましくは０．１〜５倍量（質量比）の範囲にある。このようにして調製される塗布液の色素の濃度は一般に０．０１〜１０質量％の範囲にあり、好ましくは０．１〜５質量％の範囲にある。
【００４４】
記録層には、更に記録層の耐光性を向上させるために、種々の褪色防止剤を含有させることもできる。褪色防止剤としては、有機酸化剤や一重項酸素クエンチャーを挙げることができる。
【００４５】
記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善および接着力の向上および記録層の変質防止などの目的で、下塗層が設けられてもよい。下塗層の材料としては例えば、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−メチロールアクリルアミド、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；およびシランカップリング剤などの表面改質剤をあげることができる。
【００４６】
上記記録層の上に、情報再生時における反射率の向上の目的で、光反射層を設けてもよい。光反射層の材料である光反射性物質はレーザー光に対する反射率が高い物質であり、その例としては、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉなどの金属及び半金属あるいはステンレス鋼を挙げることができる。これらのうちで好ましいものは、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌおよびステンレス鋼であり、特に好ましいものはＡｇである。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み合わせで、または合金として用いてもよい。光反射層は、例えば上記反射性物質を蒸着、スパッ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。光反射層の層厚は、一般に１０〜３００ｎｍの範囲とすることができ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲である。
【００４７】
光反射層の上には、記録層などを物理的および化学的に保護する目的で保護層が設けられていてもよい。この保護層は、基盤の記録層が設けられていない側にも耐傷性、耐湿性を高める目的で設けられてもよい。保護層に用いられる材料としては、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄などの無機物質、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等の有機物質を挙げることができる。保護層は、たとえばプラスチックの押出加工で得られたフィルムを光反射層上及び／または基板上にラミネートすることにより形成することができる。あるいは真空蒸着、スパッタリング、塗布等の方法により設けられてもよい。また、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の場合には、これらの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、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。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。保護層の層厚は一般には０．１〜１００μｍの範囲とすることができる。
【００４８】
本発明の光情報記録媒体が、一般式（１）で表される化合物をポリマーマトリックス中に分散させたブロック状の場合には、分散させるポリマーマトリックスとしては特に制限はなく、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィン、ポリエステル、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等を用いることができる。
【００４９】
ポリマーマトリックス中に含まれる一般式（１）の化合物は、１〜９０質量％の割合で含まれることが必要であり、５〜８０質量％の割合で含まれることが好ましい。また、ブロックの形状は縦、横、高さがそれぞれ独立に１〜１００ｍｍの立方体または直方体であることが好ましい。
【００５０】
一般式（１）の化合物をポリマーマトリックス中に分散させる方法には特に制限はなく、種々の方法を用いることができる。例えば、ポリマー化合物を溶解し、これに一般式（１）の化合物を添加し、均一に混合した後、放冷するか、ポリマー化合物と一般式（１）の化合物を適当な溶媒に溶解させて、加熱しながら溶媒を蒸発させる方法、もしくは一般式（１）の化合物を相当するモノマーに溶解させて重合反応によりポリマー化させる方法等が挙げられる。
【００５１】
次に、本発明の情報記録方法について説明する。記録光源としては、一般式（１）の化合物が有する線形吸収帯より長波長で、かつ、線形吸収の存在しない波長のレーザー光を用いる。具体的には、中心波長１０００ｎｍ付近に発振波長を有する固体レーザー、７８０ｎｍ付近の発振波長を有する半導体レーザーや固体レーザー、６２０〜６８０ｎｍの範囲の発振波長を有する半導体レーザーや固体レーザーなどを用いることができる。本発明の光情報記録媒体を、例えば定線速度または定角速度にて回転させながら、基板側から半導体レーザーなどの記録用のレーザーを照射する。この光の照射により、記録層に情報が記録されるが、前述のように２光子吸収の起こる確率は照射する光強度の２乗に比例するため、２光子吸収を誘起するレーザー光のスポットサイズより小さいピットが形成される。
【００５２】
【実施例】
以下に、本発明を具体的例に基づいてさらに詳しく説明するが、本発明の範囲はそれらに限定されるものではない。
〔実施例１〕情報記録媒体の作成
化合物（１）１ｇを１，２−ジクロロエタン100mlに溶解し、記録層形成用塗布液を得た。この塗布液をガラス基板にスピンコートにより塗布し、記録層を形成した情報記録媒体を作成した。
【００５３】
〔実施例２〕情報記録媒体の作成
実施例１において、前記化合物（１）の替わりに化合物（９）を用いた以外は、実施例１と同様にして記録媒体を作成した。
【００５４】
〔実施例３〕情報記録媒体の作成
実施例１において、前記化合物（１）の替わりに化合物（１６）を用い、１，２−ジクロロエタンの替わりに２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールを用いる以外は、実施例１と同様にして記録媒体を作成した。
【００５５】
〔実施例４〕情報記録媒体の作成
実施例１において、前記化合物（１）の替わりに化合物（２）を用い、１，２−ジクロロエタンの替わりに２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールを使用する以外は、実施例１と同様にして記録媒体を作成した。
【００５６】
〔実施例５〕情報記録媒体の作成
実施例１において、前記化合物（１）の替わりに化合物（４）を用いる以外は、実施例１と同様にして記録媒体を作成した。
【００５７】
〔実施例６〕情報記録媒体の作成
実施例１において、前記化合物（１）の替わりに化合物（６）を用い、１，２−ジクロロエタンの替わりに２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールを用いる以外は、実施例１と同様にして記録媒体を作成した。
【００５８】
〔実施例７〕情報記録媒体の作成
実施例１において、前記化合物（１）の替わりに化合物（１８）を用い、１，２−ジクロロエタンの替わりに２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールを用いる以外は、実施例１と同様にして記録媒体を作成した。
【００５９】
［情報記録媒体の評価１］1.06μmでの記録
実施例１、２、３において作成した情報記録媒体に、尖頭パワー500kW、パルス幅8ns、繰り返し周波数20Hzの1.06μmのレーザー光パルスを照射したところ、いずれの媒体にも0.76μm程度の大きさの良好な記録マークが形成されたことをAFMにより確認した。
【００６０】
［情報記録媒体の評価２］780nmでの記録
実施例４、５、６および７において作成した情報記録媒体に、尖頭パワー5kW、パルス幅100fs、繰り返し周波数50MHzの790nmのレーザー光パルスを照射したところ、いずれの媒体においても680nm程度の大きさの良好な記録マークが形成されたことをAFMにより確認した。
【００６１】
【発明の効果】
前記一般式（１）で表される化合物を用いる光情報記録媒体によって高密度情報記録媒体を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording medium capable of writing information by laser light and a recording method thereof. In particular, the present invention relates to an optical information recording medium suitable for recording information using multiphoton absorption.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, optical discs such as CD-R and CD-RW are known as recording media for recording information using laser light. In these optical disks, a laser having a wavelength of about 780 nm is used. In recent years, with the rapid development of information technology, there is an increasing demand for higher capacity and higher density recording media. In order to realize a high capacity and recording density, it is effective to reduce the radius of the laser beam for information recording as small as possible, but it is not possible to narrow it beyond the diffraction limit. The diffraction limit depends on the wavelength of the laser beam, and it is theoretically known that the shorter the wavelength, the smaller the diffraction limit. For this reason, development of an optical disc capable of recording / reproducing using a laser having a wavelength shorter than 780 nm, which has been conventionally used, has been promoted. For example, optical discs called DVD-R and DVD-RW have been proposed. . A DVD-R or DVD-RW uses a laser with a wavelength of 600 nm to 700 nm, and recording with a higher capacity and higher density than CD-R or CD-RW is possible. However, the shortening of the laser wavelength has finally reached the 600 nm level, and it takes a considerable amount of time to further spread the short wavelength laser and optimize the recording medium configuration necessary for it.
[0003]
Therefore, it has been proposed to use the 2 (multiple) photon absorption process, which is one of the nonlinear optical effects, as a means for obtaining a high-capacity and high-density information recording medium without using a short wavelength laser. Yes.
[0004]
Two-photon absorption is a phenomenon in which a molecule is excited by simultaneously absorbing two photons, and the molecule absorbs twice as much energy as a photon corresponding to the wavelength of the irradiated laser beam, so there is no linear absorption. It is possible to excite molecules even using light in a long wavelength region. Further, since the probability of occurrence of two-photon absorption is proportional to the square of the intensity of irradiated light, the intensity distribution of the laser light that induces two-photon absorption becomes a sharper shape with a narrowed half-value width. This corresponds to narrowing down the radius of the laser beam two-dimensionally, and information recording can be performed in a radius region smaller than the radius of the irradiated laser beam. Also, three-dimensionally, two-photon absorption is induced only in a very small region where the laser beam intensity of the laser beam is focused by a lens and is slightly off the focal position. Two-photon absorption can be selectively induced in an arbitrary minute space in a three-dimensional space. That is, recording / reproduction in the depth direction in the three-dimensional space becomes possible. Due to these properties, if two-photon absorption is used, in principle, higher-density information recording is possible without using a short-wavelength laser.
[0005]
However, since the two-photon absorption is a nonlinear optical process, its efficiency is generally very small, and there is almost no substance (a compound having a large two-photon absorption cross section) that efficiently performs two-photon absorption. Met.
[0006]
Recently, several compounds have been reported as organic compounds with large two-photon absorption cross sections. Bareinhardt et al., Chem. Mater. 1998, 10, 1863, M. Albota et al., Science 1998, 281, 1653, JDBhawalkar et al., Opt. Commun. 1996, 124, 33, GSHe et al., Appl. Phys. Lett. 1995 , 67, 3703, GSHe et al., Appl. Phys. Lett. 1995, 67, 2433, PNPrasad et al., Nonlinear Optics 1999, 21, 39, GSHe et al., Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 3549, GSHe et al., J Appl.Phys. 1997,81,2529, L.-Z.Wu et al., Chem.Phys.Lett.1999,315,379, S.-J.Chung et al., J.Phys.Chem.B 1999,103,10741, GSHe et al., Opt. Lett. 1995, 20, 435, JWPerry et al., Nonlinear Optics, 1999, 21, 225.
Although these papers describe compounds having a two-photon absorption cross-section that is several to several thousand times larger than conventional compounds, application to recording materials using them is still realized. There is no situation.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a high-capacity and high-density information recording medium without using a short-wavelength laser, a novel information recording method therefor, and a novel information recording medium material for realizing the information recording medium Is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies by the inventors of the present invention, focusing on the importance of a compound capable of easily adjusting the two-photon absorption wavelength and having a large two-photon absorption cross-sectional area, the present invention has the following (1) and ( It was found that the problem was solved by 2).
[0010]
( 1 ) An optical information recording medium capable of recording information with a laser beam, wherein the optical information recording medium containing a compound represented by the following general formula (1) in the medium has the general formula (1) A method for recording information, comprising utilizing multiphoton absorption of two or more photons induced by irradiating a laser beam having a wavelength longer than a linear absorption band of a compound and having no linear absorption.
General formula (1)
X ² − ( −CR ⁴ = CR ³ − ) _m −C ( ═O ) − ( −CR ¹ = CR ² − ) _n −X ¹
( Wherein X ¹ and X ² represent a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, which may be the same or different, and R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are each Independently, it represents a hydrogen atom or a substituent, and some of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be bonded to each other to form a ring, and when n and m are 2 or more, A plurality of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be the same or different, and n and m each independently represent an integer of 1 to 4.)
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the optical information recording medium and the recording method of the present invention will be described in detail.
The optical information recording medium of the present invention comprises a compound represented by the following general formula (1).
[0012]
General formula (1)
X ² -(-CR ⁴ = CR ^3- ) _m -C (= O)-(-CR ¹ = CR ^2- ) _n -X ¹
(Wherein X ¹ and X ² represent a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, which may be the same or different, and R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are each Independently, it represents a hydrogen atom or a substituent, and some of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be bonded to each other to form a ring, and when n and m are 2 or more, A plurality of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be the same or different, and n and m each independently represent an integer of 1 to 4.)
[0013]
Hereinafter, the compound represented by the general formula (1) will be described in detail.
In the general formula (1), X ¹ and X ² preferably represents a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 1 to 10 carbon atoms, 6 to 30 carbon atoms .
[0014]
Examples of the aryl group represented by X ¹ and X ² in the general formula (1) include phenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, and the like. Phenyl or naphthyl is preferable, and phenyl is particularly preferable.
[0015]
The heterocyclic group represented by X ¹ and X ² in the general formula (1) is a heterocyclic group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a heterocyclic group having 2 to 9 carbon atoms, particularly preferably. Is a heterocyclic group having 2 to 5 carbon atoms, and a preferred hetero atom is a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom.
Specific examples of the heterocyclic group include, for example, pyrrolidine, piperidine, piperazine, morpholine, thiophene, selenophene, furan, pyrrole, imidazole, pyrazole, pyridine, pyrazine, pyridazine, pyrimidine, triazole, triazine, indole, indazole, purine, thiazoline. , Thiazole, thiadiazole, oxazoline, oxazole, oxadiazole, quinoline, isoquinoline, phthalazine, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, pteridine, acridine, phenanthroline, phenazine, tetrazole, benzimidazole, benzoxazole, benzothiazole, benzotriazole, tetra Zaindene, benzoindolenine, carbazole, dibenzofuran, and nitrogen atoms When formed, the quaternary onium cations such as the nitrogen atom is quaternized, and the like. The heterocycle is preferably pyridine, pyrimidine, pyrazine, indole, thiophene, thiazole, oxazole, quinoline, acridine, benzimidazole, benzoxazole, benzothiazole, benzoindolenine, and when the nitrogen atom forms a ring, A quaternized quaternary onium cation, and the like, more preferably pyridine, thiophene, acridine, benzimidazole, benzoxazole, benzothiazole, benzoindolenine, and when the nitrogen atom forms a ring, the nitrogen atom is quaternary Quaternary onium cations and the like.
[0016]
X ¹ and X ^{2 in} the general formula (1) may further have a substituent, and examples of the substituent include those described below. A linear or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms (for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl), a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 carbon atoms (for example, phenyl, chlorophenyl) , Anisyl, toluyl, 1-naphthyl), an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms (for example, vinyl, 2-methylvinyl), an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms (for example, ethynyl, 2-methylethynyl, 2- Phenylethynyl), halogen atom (eg, F, Cl, Br, I), amino group having 2 to 20 carbon atoms (eg, dimethylamino, diethylamino, dibutylamino), cyano group, hydroxyl group, carboxyl group, 2 carbon atoms To 10 acyl groups (for example, acetyl, benzoyl, salicyloyl, pivaloyl), 1 to 20 carbon atoms An alkoxy group (for example, methoxy, butoxy, cyclohexyloxy), an aryloxy group having 6 to 18 carbon atoms (for example, phenoxy, 1-naphthoxy), an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms (for example, phenylthio, 4-chlorophenylthio) ), An alkylsulfonyl group having 1 to 20 carbon atoms (e.g., methanesulfonyl, butanesulfonyl), an arylsulfonyl group having 6 to 18 carbon atoms (e.g., benzenesulfonyl, paratoluenesulfonyl), and an alkylsulfonyl group having 1 to 10 carbon atoms. Carbamoyl group, amide group having 1 to 10 carbon atoms, imide group having 2 to 12 carbon atoms, acyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, 1 to 10 carbon atoms Heterocyclic groups such as pyridyl, thienyl, furyl, thiazolyl, imida Lil, aromatic heterocyclic rings such as a pyrazolyl, pyrrolidine ring, piperidine ring, morpholine ring, pyran ring, thiopyran ring, dioxane ring, an aliphatic hetero ring such as dithiolane rings).
[0017]
In general formula (1), the preferred substituents for X ¹ and X ² are a linear or cyclic alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, and an aralkyl having 7 to 15 carbon atoms. Group, an alkoxy group having 1 to 16 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms, an amino group having 2 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxycarbonyl group having 2 to 17 carbon atoms, and a carbamoyl having 1 to 10 carbon atoms Group, an amide group having 1 to 10 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 10 carbon atoms, among which a chain or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms are preferable. An aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an amino group having 2 to 10 carbon atoms, a chlorine atom, a bromine atom, and 2 to 11 carbon atoms Alkoxycal A bonyl group, a carbamoyl group having 1 to 7 carbon atoms, and an amide group having 1 to 8 carbon atoms.
[0018]
In the general formula (1), R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and some of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are They may combine to form a ring.
Preferred as a ring structure formed by them is a case where R ¹ and R ³ form an ethylene, propylene or butylene group to form a 5-membered ring, 6-membered ring or 7-membered ring, more preferably members. This is a case where a ring or a 6-membered ring is formed.
[0019]
Examples of the substituent represented by R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ in the general formula (1) include the groups mentioned as the substituents for the groups represented by X ¹ and X ² described above. .
[0020]
Any two of the substituents mentioned for R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ in the general formula (1) may be bonded to each other to form a ring.
[0021]
In the general formula (1), when n and m are 2 or more, a plurality of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be the same or different.
[0022]
In General formula (1), n and m represent the integer of 1-4 each independently, 1-3 are preferable among them, and 1-2 are the most preferable.
The compound represented by the general formula (1) of the present invention was synthesized by an aldol condensation reaction of a ketone compound and an aldehyde compound.
[0023]
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) used in the present invention are listed below, but the scope of the present invention is not limited to these.
[0024]
[Chemical 1]

[0025]
[Chemical 2]

[0026]
[Chemical 3]

[0027]
[Formula 4]

[0028]
[Chemical formula 5]

[0029]
[Chemical 6]

[0030]
[Chemical 7]

[0031]
[Chemical 8]

[0032]
[Chemical 9]

[0033]
[Chemical Formula 10]

[0034]
Specific synthesis examples of the compound represented by the general formula (1) are shown.
[0035]
Synthesis Example 1 Synthesis of Compound (1) p- (Dimethylamino) cinnaldehyde (17.5 g, 0.1 mol) and cyclopentanone (4.2 g, 0.05 mol) were dissolved in isopropyl alcohol (2.4 L). Sodium methoxide in methanol (1 ml) was added and stirred at 40 ° C. for 1 hour. Crystals deposited as the reaction progressed were filtered, and the crystals separated by filtration were dissolved in chloroform, methanol was added, and the precipitated crystals were filtered. 11.0 g of dark red crystals (55% yield). The resulting compound was confirmed the structure ¹ H NMR.
¹ H NMR (CDCl ₃ -d ₁ )
δ = 2.86 (s, 4H, cyclopentane ring), 3.01 (s, 12H, dimethylamino group), 6.67 (d, 4H, benzene ring), 7.39 (d, 4H, benzene ring) ), 6.76 (t, 2H, methine chain), 6.90 (d, 2H, methine chain), 7.24 (d, 2H, methine chain)
[0036]
Synthesis Example 2 Synthesis of Compound (15) Compound (15) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that acetone (2.9 g, 0.05 mol) was used instead of cyclopentanone shown in Synthesis Example 1. 3.8 g of dark red crystals (yield 20%). The structure of the obtained compound was confirmed by ¹ H NMR.
¹ H NMR (CDCl ₃ -d ₁ )
δ = 3.01 (s, 12H, dimethylamino group), 6.67 (d, 4H, benzene ring), 7.38 (d, 4H, benzene ring), 6.46 (d, 2H, methine chain) 6.76 (m, 2H, methine chain), 6.90 (d, 2H, methine chain), 7.48 (m, 2H, methine chain)
[0037]
Synthesis Example 3 Synthesis of Compound (29) Compound (29) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that cyclohexanone (4.9 g, 0.05 mol) was used instead of cyclopentanone shown in Synthesis Example 1. . 7.2 g of dark red crystals (35% yield). The structure of the obtained compound was confirmed by ¹ H NMR.
¹ H NMR (DMSO-d ₆ )
δ = 1.85 (m, 2H, cyclohexane ring), 2.75 (t, 4H, cyclohexane ring), 3.00 (s, 12H, dimethylamino group), 6.66 (d, 4H, benzene ring) 7.39 (d, 4H, benzene ring), 6.89 (m, 4H, methine chain), 7.50 (d, 2H, methine chain)
Next, the structure of the optical information recording medium of the present invention will be described. The optical information recording medium of the present invention is not particularly limited as long as it contains the compound represented by the general formula (1), and a thin recording layer containing the compound represented by the general formula (1) is formed on the substrate. It may be formed into a block shape or may be a block shape in which the compound represented by the general formula (1) is dispersed in a polymer matrix.
[0038]
In the case of a recording medium in which a recording layer containing a compound represented by the general formula (I) is formed on a substrate in a thin film shape, a thickness of 0.1 to 2.0 on which a pregroove (for example, a track pitch of 0.1 to 2.0 μm) is formed. A configuration in which a recording layer containing a compound represented by the general formula (I) is provided on a 3 mm transparent disk-shaped substrate can be preferably used. Moreover, the pre-groove may or may not be present.
[0039]
The substrate (including the protective substrate) can be arbitrarily selected from various materials used as a substrate of a conventional optical information recording medium. Examples of the substrate material include glass; polycarbonate; acrylic resin such as polymethyl methacrylate; vinyl chloride resin such as polyvinyl chloride and vinyl chloride copolymer; epoxy resin; amorphous polyolefin and polyester; You may use them together. These materials can be used as a film or as a rigid substrate. Among the above materials, polycarbonate is preferable from the viewpoint of moisture resistance, dimensional stability, price, and the like.
[0040]
When there is a pre-groove on the substrate (or undercoat layer), it is an unevenness (pre-groove) representing information such as a tracking groove or an address signal, and directly when a resin material such as polycarbonate is injection molded or extruded. It is preferably formed on the substrate at the track pitch described above. Further, the pregroove may be formed by providing a pregroove layer. As a material of the pregroove layer, a mixture of at least one monomer (or oligomer) of monoester, diester, triester and tetraester of acrylic acid and a photopolymerization initiator can be used. For example, the pregroove layer is formed by, first, applying a liquid mixture comprising the above acrylate ester and a polymerization initiator on a precisely formed master (stamper), and further placing a substrate on the coating liquid layer. After that, the coating layer is cured by irradiating ultraviolet rays through the substrate or the mother die, and the substrate and the coating layer are fixed. Subsequently, it can obtain by peeling a board | substrate from a mother mold. The thickness of the pregroove layer is in the range of 0.05 to 100 μm, preferably in the range of 0.1 to 50 μm.
[0041]
A recording layer containing the dye compound represented by the above formula according to the present invention is provided on the substrate (or undercoat layer) or on the surface where the pregroove is formed. As a method for forming the recording layer, a vacuum deposition method, a coating method, or the like can be used. Examples of the coating method include a spray method, a spin coating method, a dip method, a roll coating method, a blade coating method, a doctor roll method, and a screen printing method. The recording layer may be a single layer or a multilayer. The thickness of the recording layer can generally be in the range of 20 to 1000 nm, preferably in the range of 50 to 500 nm. Furthermore, multilayer recording is possible by controlling the depth of focus of the laser beam. In this case, a thicker recording layer can be obtained. Thereby, higher density recording can be made possible.
[0042]
The recording layer is formed by the coating method after preparing the coating solution by dissolving the compound according to the present invention and, if desired, the binder, etc. in a solvent, and then coating the coating solution on the substrate surface. This can be done by drying. Examples of the solvent for the coating solution for forming the dye recording layer include esters such as butyl acetate, ethyl lactate, and cellosolve acetate; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, and methyl isobutyl ketone; chlorinated carbonization such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane, and chloroform. Hydrogen; Amides such as dimethylformamide; Hydrocarbons such as cyclohexane; Ethers such as tetrahydrofuran, ethyl ether and dioxane; Alcohols such as ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol and diacetone alcohol; 2,2,3 Fluorine solvents such as 1,3-tetrafluoropropanol; glycosyl such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether And the like ethers. The said solvent can be used individually or in combination of 2 or more types in consideration of the solubility of the compound to be used. Various additives such as an antioxidant, a UV absorber, a plasticizer, and a lubricant may be further added to the coating solution depending on the purpose.
[0043]
Examples of binders include natural organic polymer materials such as gelatin, cellulose derivatives, dextran, rosin, rubber; and hydrocarbon resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyisobutylene; polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, Vinyl resins such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate copolymers; Acrylic resins such as polymethyl acrylate and polymethyl methacrylate; Polyvinyl alcohol, chlorinated polyethylene, epoxy resins, butyral resins, rubber derivatives, phenol-formaldehyde resins And a synthetic organic polymer such as an initial condensate of a thermosetting resin. When a binder is used as a material for the recording layer, the amount of binder used is generally in the range of 0.01 to 50 times (mass ratio), preferably 0.1 to 5 times the amount of the dye. It is in the range of (mass ratio). Thus, the density | concentration of the pigment | dye of the coating liquid prepared is in the range of 0.01-10 mass% generally, Preferably it exists in the range of 0.1-5 mass%.
[0044]
In order to further improve the light resistance of the recording layer, the recording layer can contain various anti-fading agents. Examples of the antifading agent include organic oxidants and singlet oxygen quenchers.
[0045]
An undercoat layer may be provided on the surface of the substrate on which the recording layer is provided for the purpose of improving the flatness, improving the adhesive force, and preventing the recording layer from being altered. Examples of the material for the undercoat layer include polymethyl methacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, polyvinyl alcohol, N-methylol acrylamide, styrene / vinyl toluene copolymer, chlorosulfonated. High molecular substances such as polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, polyethylene, polypropylene, polycarbonate; and silane coupling agents And the like.
[0046]
A light reflecting layer may be provided on the recording layer for the purpose of improving the reflectance during information reproduction. The light-reflecting substance that is the material of the light-reflecting layer is a substance having a high reflectance with respect to laser light. Examples thereof include Mg, Se, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn, Mention may be made of metals such as Bi and metalloids or stainless steel. Of these, Cr, Ni, Pt, Cu, Ag, Au, Al, and stainless steel are preferable, and Ag is particularly preferable. These substances may be used alone or in combination of two or more or as an alloy. The light reflecting layer can be formed on the recording layer, for example, by vapor deposition, sputtering or ion plating of the reflective material. The layer thickness of the light reflecting layer can generally be in the range of 10 to 300 nm, and preferably in the range of 50 to 200 nm.
[0047]
A protective layer may be provided on the light reflecting layer for the purpose of physically and chemically protecting the recording layer and the like. This protective layer may be provided on the side where the base recording layer is not provided for the purpose of improving scratch resistance and moisture resistance. Examples of the material used for the protective layer include inorganic substances such as SiO, SiO ₂ , MgF ₂ , SnO ₂ , and Si ₃ N _4, and organic substances such as thermoplastic resins, thermosetting resins, and UV curable resins. be able to. The protective layer can be formed, for example, by laminating a film obtained by extrusion of plastic on the light reflecting layer and / or the substrate. Or you may provide by methods, such as vacuum evaporation, sputtering, and application | coating. In the case of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, it can also be formed by preparing a coating solution by dissolving it in an appropriate solvent and then applying and drying the coating solution. In the case of a UV curable resin, it can also be formed by preparing a coating solution as it is or by dissolving it in a suitable solvent, coating the coating solution, and curing it by irradiating with UV light. In these coating liquids, various additives such as an antistatic agent, an antioxidant, and a UV absorber may be added according to the purpose. The thickness of the protective layer can generally be in the range of 0.1 to 100 μm.
[0048]
When the optical information recording medium of the present invention is in the form of a block in which the compound represented by the general formula (1) is dispersed in the polymer matrix, the polymer matrix to be dispersed is not particularly limited, and polycarbonate, polymethyl methacrylate An acrylic resin such as epoxy resin, amorphous polyolefin, polyester, vinyl chloride resin, polyethylene terephthalate, or the like can be used.
[0049]
The compound of the general formula (1) contained in the polymer matrix needs to be contained in a proportion of 1 to 90% by mass, and is preferably contained in a proportion of 5 to 80% by mass. Moreover, it is preferable that the shape of a block is a cube or a rectangular parallelepiped whose vertical, horizontal, and height are 1-100 mm each independently.
[0050]
There is no particular limitation on the method for dispersing the compound of the general formula (1) in the polymer matrix, and various methods can be used. For example, the polymer compound is dissolved, and the compound of the general formula (1) is added thereto and mixed uniformly, and then allowed to cool, or the polymer compound and the compound of the general formula (1) are dissolved in a suitable solvent. And a method of evaporating the solvent while heating, or a method of dissolving the compound of the general formula (1) in a corresponding monomer and polymerizing by a polymerization reaction.
[0051]
Next, the information recording method of the present invention will be described. As the recording light source, laser light having a wavelength longer than the linear absorption band of the compound of the general formula (1) and having no linear absorption is used. Specifically, a solid-state laser having an oscillation wavelength near 1000 nm, a semiconductor laser or solid-state laser having an oscillation wavelength near 780 nm, a semiconductor laser or a solid-state laser having an oscillation wavelength in the range of 620 to 680 nm, or the like may be used. it can. While the optical information recording medium of the present invention is rotated at a constant linear velocity or a constant angular velocity, for example, a recording laser such as a semiconductor laser is irradiated from the substrate side. Information is recorded on the recording layer by this light irradiation. As described above, the probability of two-photon absorption is proportional to the square of the intensity of the irradiated light, so the spot size of the laser light that induces two-photon absorption. Smaller pits are formed.
[0052]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on specific examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
Example 1 Preparation of Information Recording Medium 1 g of Compound (1) was dissolved in 100 ml of 1,2-dichloroethane to obtain a recording layer forming coating solution. This coating solution was applied to a glass substrate by spin coating to prepare an information recording medium on which a recording layer was formed.
[0053]
Example 2 Production of Information Recording Medium A recording medium was produced in the same manner as in Example 1 except that Compound (9) was used instead of Compound (1).
[0054]
[Example 3] Preparation of information recording medium In Example 1, the compound (16) was used instead of the compound (1), and 2,2,3,3-tetrafluoropropanol was used instead of 1,2-dichloroethane. A recording medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was used.
[0055]
[Example 4] Preparation of information recording medium In Example 1, the compound (2) was used instead of the compound (1), and 2,2,3,3-tetrafluoropropanol was used instead of 1,2-dichloroethane. A recording medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was used.
[0056]
Example 5 Production of Information Recording Medium A recording medium was produced in the same manner as in Example 1 except that in Example 1, compound (4) was used instead of compound (1).
[0057]
[Example 6] Preparation of information recording medium In Example 1, the compound (6) was used instead of the compound (1), and 2,2,3,3-tetrafluoropropanol was used instead of 1,2-dichloroethane. A recording medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was used.
[0058]
[Example 7] Preparation of information recording medium In Example 1, the compound (18) was used instead of the compound (1), and 2,2,3,3-tetrafluoropropanol was used instead of 1,2-dichloroethane. A recording medium was prepared in the same manner as in Example 1 except that it was used.
[0059]
[Evaluation of Information Recording Medium 1] Recording at 1.06 μm The information recording medium prepared in Examples 1, 2, and 3 was irradiated with a 1.06 μm laser light pulse having a peak power of 500 kW, a pulse width of 8 ns, and a repetition frequency of 20 Hz. However, it was confirmed by AFM that a good recording mark having a size of about 0.76 μm was formed on any medium.
[0060]
[Evaluation 2 of Information Recording Medium] Recording at 780 nm The information recording medium prepared in Examples 4, 5, 6 and 7 was irradiated with a 790 nm laser light pulse having a peak power of 5 kW, a pulse width of 100 fs, and a repetition frequency of 50 MHz. However, it was confirmed by AFM that a good recording mark having a size of about 680 nm was formed on any medium.
[0061]
【The invention's effect】
A high-density information recording medium can be obtained by an optical information recording medium using the compound represented by the general formula (1).

Claims

An optical information recording medium recording are possible information by laser light, the optical information recording medium comprising a compound represented by the following general formula (1) in the medium, the compounds of the general formula (1) has A method for recording information, comprising utilizing multiphoton absorption of two or more photons induced by irradiating laser light having a wavelength longer than that of a linear absorption band and having no linear absorption.
General formula (1)
X ² − ( −CR ⁴ = CR ³ − ) _m −C ( ═O ) − ( −CR ¹ = CR ² − ) _n −X ¹
( Wherein X ¹ and X ² represent a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, which may be the same or different, and R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ are each Independently, it represents a hydrogen atom or a substituent, and some of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be bonded to each other to form a ring, and when n and m are 2 or more, A plurality of R ¹ , R ² , R ³ and R ⁴ may be the same or different, and n and m each independently represent an integer of 1 to 4.)