JPH01113288A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は光記録分野に使用することのできる改善された
光情報記録媒体に関する。

〔従来技術〕

これまで、光情報記録媒体として基板上に低融点金属ま
たは低融点金属と誘導体とからなる記録層を設けたもの
などが提案されているがこれらは保存性が悪い、分解能
が低い、記録密度が低い、製造条件が難しくコスト高に
なるなどの欠点を有する。そこで、最近になって記録層
として金属薄膜に代えて有機色素薄膜を使用することが
提案されている。この有機色素薄膜は融点、分解温度が
低く、熱伝導率も低いので高感度、高密度化の可能性が
あること、また膜形成がコーティングにより可能なため
量産性が高く、低コスト化が期待できるなどの利点があ
る。

従来、前記有機色素被膜として、シアニン色素やメロシ
アニン色素の被膜を用いることは知られている。しかし
、このような色素で構成された記録層は、吸収極大波長
と反射権大波長とが異っているために、高感度記録及び
高コントラスト再生が単一のピックアップを用いて行う
ことができないという難点があった。

〔目　　的〕

本発明は、単一のピックアップを用いて高感度記録及び
高コントラスト再生の可能な有機色素記録層を有する光
情報記録媒体を提供することを目□ 的とする。

〔構　　成〕

上記目的は光情報記録媒体における記録層中に主体シア
ニン色素と補助シアニン色素とからなり、該補助シアニ
ン色素の反射極大波長域が主体シアニン色素の吸収極大
波長域とほぼ一致し、かつ該補助シアニン色素はインド
ール環とピロール環を含有し、かつそ、の間のメチン基
の数は該主体シアニン色素のメチン基の数より少ない混
合シアニン色素を含有させることにより達成される。

本発明の光情報記録媒体は、基本的には基板上に前記主
体シアニン色素と補助シアニン色素との混合色素からな
る記録層を設けることにより構成されるが１．必要に応
じて基板と記録層との間に下引き層をあるいは記録層の
上に保護層を設けることができる。また、このようにし
て構成された一対の記録媒体を記録層を内側にして他の
基板と空間を介して密封したエアーサンドインチ構造に
してもよくあるいは保護層を介して接着した密着サンド
インチ（貼合せ構造）にしてもよい。

次に、本発明の光情報記録媒体を構成する材料および各
層の必要特性について具体的に説明する。

（１）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
録側から行う場合は透明である必要はない、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、ポリイミドなどのプラスチ
ック、ガラス、セラミックあるいは金属などを用いるこ
とができる。

なお、基板の表面にはアドレス信号などのプレフォーマ
ットや案内溝のプレグルーブが形成されていてもよい。

（２）記録層 記録層はレーザ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、その主
成分が上記主体シアニン色素と補助シアニン色素とから
なっている。

本発明の記録層は、シアニン系色素の以下の特性に注目
して構成されたものである。

（１）シアニン系色素膜の分光特性は、その反射極大波
長が吸収極大波長よりも長波長側（５０〜１０１００ｎ
にシフトする。

（２）シアニン系色素膜の吸収極大波長はメチン鎖′″
′ｆｃｏ＝ｃＨｉの繰返し単位の数ｎに依存し、ｎが１
つ減少すると、１００１程度の割合で短波長側ヘシフト
する。

（３）シアニン系色素膜の熱安定性及び光酸化安定性は
メチン鎖に依存し、短い程安定である。

光ディスク等の光情報記録媒体の分光特性としては、吸
収極大波長域に高い反射率を有し、かつ熱安定性にすぐ
れ、さらに再生光に対しても安定であることが好ましい
０本発明による記録層は、メチン鎖の違うシアニン色素
の混合物、即ち、使用レーザー光に吸収極大を有する主
体シアニン色素とそれよりメチン鎖の短い補助シアニン
色素との混合物により形成したもので、これによりレー
ザー波長域での反射率が向上し、かつ保存時及び再生時
の反射率変化の小さい記録媒体を得たものである。

本発明で用いる主体シアニン色素は、従来良く知られて
いる化合物であり、２つの含窒素複素環をメチン鎖で結
合した構造を持つもので、例えば、次の一般式で表わさ
れるものが用いられる。

１１２．−・Ｚ２“′・＋＋１．．　　　　、　　（Ｉ
）似下金白〕 前記式中、Ｒ１及びＲ２は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ラルキル基又はアルケニ
ル基を示す。

Ｚｌ及びｚ２は、置換又は未置換の複素環を完成するに
必要な原子群を示す。

Ｚ、は、置換もしくは未置換の５員環又は６員環を完成
するに必要な原子群を示す。この場合、これらの５員環
もしくは６員環は芳香族環と縮合していてもよい。

Ｒ３は水素又はハロゲン原子を示す。この場合、ハロゲ
ン基子としては、塩素、臭素、ヨウ素、フッ素が挙げら
れる。

Ｒ４及びＲ５は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ
基、カルボキシル基、アルキル基、置換もしくは未置換
のアリール基又はアシルオキシ基を示す。

ρは酸アニオンを示し、例えば、ハロゲンの他、過ハロ
ゲン酸、四フッ化ホウ素酸、トルエンスルホン酸、アル
キル硫酸等に由来するアニオンが挙げられる。

Ｑ、ｍ及びｎは０又は１である。

本発明において用いる主体シアニン色素は、その吸収極
大波長域が記録再生用に用いられるレーザー光波長とほ
ぼ一致するように選択される。例えば、半導体レーザー
光として、波長７９０ｎｍのものを用いる場合、主体シ
アニン色素としては、波長域７９０±２０ｎｍの範囲に
極大吸収を示すものが選定される。

本発明において用いる補助シアニン色素としては、イン
ドール環とピロール環の両方を含有し、前記主体シアニ
ン色素よりそのインドール環とピロール環との間のメチ
ン基の数が少なくかつその反射極大波長域が主体シアニ
ン色素の吸収極大波長域とほぼ一致するものが選択され
る。

なお、本明細書中でいう主体シアニン色素の吸収極大波
長域がレーザー光の波長にほぼ一致するとは、その吸収
極大波長が、レーザー光の波長λに対して、（λ−２０
）〜（λ＋２０）の範囲にあることを意味し、補助シア
ニン色素の反射極大波長域が主体シアニン色素の吸収極
大波長域とほぼ一致するとは、補助シアニン色素の吸収
極大波長が、主体シアニン色素の吸収極大波長λ′に対
して、（λ′−５０）〜（λ’　＋５０）の範囲にある
ことを意味する。

本発明で用いる補助シアニン色素としては、次の一般式
で表わされるものが用いられる。

Ｒ２Ｏ 前記式中、ｎｉｌ及びＲ７はアルキル基を示し、Ｒａ及
びＨｌｌｌは、置換基を有していてもよいアルキル基、
アルコキシ基又はアシルオキシ基を示す。

Ｒ９は水素又はハロゲン原子を示す。

Ｒｔｘ及びＲＬ２は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロ
キシ基、カルボキシル基、アルキル基、置換もしくは未
置換のアリール基又はアシルオキシ基を示す。

Ｙｌ及びＹ２は、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキ
シ基、カルボキシル基、フェニル基、ベンジル基、アリ
ル基、ハロゲン原子等の置換基を示す。

ｚ４は、置換もしくは未置換の５員環又は６員環を完成
するに必要な原子群を示す、この場合、これらの５員環
又は６員環は芳香族環と縮合していてもよい。

ρは、酸アニオンを示す。

Ｐは０又はｌを示し、Ｊ及びｋは０〜４を示す。

次に１本発明で好ましく用いる補助シアニン色素の具体
例を、下記一般式との関連で次表に示す、（１）一般式
（■′） （２）一般式（■′） 本発明において、主体シアニン色素と補助シアニン色素
を組合せる場合、主体シアニン色素及び補助シアニン色
素はそれぞれ必ずしも単独である必要はなく、混合物で
あってもよい、また、主体シアニン色素に対して組合せ
る補助シアニン色素は、主体シアニン色素と同族ないし
類似の範囲にあるものを選択するのが好ましいが、必ず
しもそのような範囲の中から選ぶ必要はなく、他の系列
のシアニン色素の中から選んでもよい。この場合、補助
シアニン色素は、前記したように、インドール環とピロ
ール環とを有し、その間のメチン基の数は、主体シアニ
ン色素のメチン基の数より少ないことが要件で、これに
より、熱安定性及び光酸化安定性のよい記録層を得るこ
とができ、保存安定性にすぐれ、かつ記録及び再生光に
対して安定な記録層を得ることができる。本発明で用い
るインドール環とピロール環を有する補助シアニン色素
は、現在量も多く使用されている半導体レーザー波長域
（７８０〜８３０ｎｍ）に反射極大を有するとともに、
溶解性が高く、主体シアニン色素と高範囲の比率で混合
する。主体シアニン色素に対する補助シアニン色素の混
合比は、主体シアニン色素１重量部に対し、補助シアニ
ン色素０．５〜０．０５重量部、好ましくは０．３〜０
．１重量部である。

次に１本発明の原理を図面により説明する。第１図〜第
３図は、シアニン色素をポリメチルメタアクリレート板
上に塗布して形成した膜の分光特性を示す。

第１図で用いたシアニン色素（り膜では、その吸収極大
波長は記録再生に用いる半導体レーザー光の波長に合せ
た７９０止ｍである６反射率は８８０止に極大を有し、
７９０止ｍではその反射率は約２９％である。

第２図で用いたシアニン色素（ＩＩ）膜では、そのメチ
ン鎖が第１図で用いたシアニン色素よりも短く、その吸
収極大は６７０止ｍ、反射極大は７６０止に存在する。

第３図で用いたシアニン色素膜は、第１図で用いたシア
ニン色素（１）を主体色素とし、第２図で示したシアニ
ン色素（ＩＩ）を補助色素とする混合色素（混合比＝１
：０．４）からなるもので、本発明による記録層を与え
るものである。この混合シアニン色素膜の場合、第３図
から明らかなように、７９０止ｍの反射率は、約３５％
程度であり、第１図で用いたシアニン色素膜に比較して
、相対値で２０％以上高くなっている。つまり、記録再
生用レーザー光に吸収極大を有するシアニン色素にメチ
ン鎖の１つの少ないシアニン色素を混合することにより
、記録再生用レーザー光での反射率を高め得ることがわ
かる。

また、第２図から明らかなように、メチン鎖の１つの少
ないシアニン色素では、レーザー光波長７９０ｎｍに対
する吸収が小さく、再生光による劣化の少ないことが理
解される。また、メチン鎖が少なくなると光酸化安定性
が向上することから、このようなシアニン色素を含む混
合シアニン色素膜は、その光酸化安定性も向上し、その
シアニン色素膜の再生光による劣化は一層改善される。

なお、前記のシアニン色素（１）及び（ＩＩ）は次の式
で表わされるものである。

シアニン色素（１） シアニン色素（ＩＩ） 本発明における記録層には、記録特性及び安定性向上の
ために、必要に応じ、他の染料１例えば、フタロシアニ
ン系、テトラヒドロコリン系、ジオキサジン系、トリフ
エッチアジン系、フェナンスレン系、アントラキノン系
、シアニン（メロシアニン）系、クロコニウム系、ビリ
リウム系、アズレン系染料や、金属又は金属化合物、例
えば、Ｉｎ。

Ｓｎ、　Ｔｅ、　Ｂｉ、　Ａｆｉ　、Ｓｅ、　Ｔｅａ、
、ＳｎＯ，Ａｇ、　Ｃｄ、　Ｚｎ等を分散含有させても
よく、また積層してもよい。

記録層には、その他、高分子材料、保存安定剤（金属錯
体、フェノール系化合物）、分散剤、難燃剤、滑剤、可
塑剤等を含有させることができる。

記録層の膜厚は１００人〜５０００人、好ましくは２０
０〜２０００人である。記録層の形成方法としては、溶
剤塗工法１例えば、浸漬コーティング、スプレーコーテ
ィング、スピンナーコーティング、ブレードコーティン
グ、ローラコーティング、カーテンコーティング等を用
いることができる。

（３）下引き層 下引き層は（ａ）接着性の向上、（ｂ）水又はガスなど
のバリヤー、（Ｃ）記録層の保存安定性の向上及び（ｄ
）反射率の向上、（ｅ）溶剤からの基板の保護。

（ｆ）プレグルールの形成など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、液状ゴムなどの種々の高分子物
質及びシランカップリング剤などを用いることができ、
（ｂ）及び（Ｃ）の目的に対しては上記高分子材料以外
に無機化合物例えば、Ｓｉｎ、、ＭｇＦ！、５ｉＯ１Ｔ
ｉｅ、、ＺｎＯ，ＴｉＮ、　ＳｉＮなど、金属または半
金属例えばＺｎ、　Ｃｕ、　Ｓ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｇ
ｅ、Ｓｓ、　Ａｕ、　Ａｇ、　Ａｍなどを用いることが
できる。また、（ｄ）の目的に対しては金属、例えば、
ＡＱ、Ａｇ等や、金属光沢を有する有機薄膜１例えば、
メチン染料、キサンチ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。

（４）保護層 保護層は、（ａ）記録層をその傷、ホコリ、汚れ等から
保護する、（ｂ）記録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、前記下引層に示した材料を用いるこ
とができる。

本発明において、前記下引き層及び保護層には、記録層
の場合と同様に、安定剤、分散剤、１１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。さらに、下引き層や保護層に対しても、本発明に
よる主体シアニン色素と補助シアニン色素との組合せを
含有させることができる。

〔効　　果〕

上述のようにして構成された本発明の光情報記録媒体は
、記録層の吸収極大波長での反射率が著しく向上したも
ので、コントラストの高い記録再生特性を有する。さら
に、本発明の光情報記録媒体は、熱及び光に対する安定
性が高く、保存性にすぐれかつ再生劣化の少いものであ
る。

〔実施例〕

以下に実施例をあげて本発明をさらに説明するが１本発
明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

実施例１ 厚さ１．２ｍｍのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ
）基板上に、主体シアニン色素としての下記化合物と補
助シアニン色素としての前記化合物Ｎｏ３との混合物（
混合重量比＝１：０．４）を１．２−ジグロルエタン溶
液（１％）としてスピナー塗布して記録層を作成した。

次に、この記録媒体に、波長７９０止の半導体レーザー
光を基板側より記録周波数０．５ＭＨｚ、線速１．５ｍ
／ｓｅｃ、記録パワー３ｍＷで情報を書込み再生し。

そのスペクトル解析（スキャニングフィルターバンド幅
３０ｋＨｚ）を行い、Ｃハ比を測定した。さらに、この
同じ記録媒体に５４０００ルツクスのタングステン光を
６時間照射して再生劣化加速試験を行った後の反射率及
びＣ／Ｎ比を測定した。この場合、反射率は基板側より
測定した。

実施例２ 厚さ１　、２ｎ＋ｍのポリカーボネート基板上に、下記
化合物からなる主体シアニン色素と、前記化合物ＮＱ１
４からなる補助シアニン色素との混合物（混合重量比＝
ｌ：０．４）を１，２−ジクロルエタン／メタノール（
１５／８５）に溶かした溶液（１％）をスピナー塗布し
て記録層を形成し、その性能試験を行った。

実施例３ 実施例１において、補助シアニン色素として化合物＆１
を用いた以外は同様にして記録媒体を得、その性能を試
験した。

実施例４ 実施例１において、補助シアニン色素として、化合物Ｎ
ａ５を用いた以外は同様にして記録媒体を得、その性能
を試験した。

実施例５ 実施例１において、補助シアニン色素として前記化合物
Ｎａ２１を用いた以外は同様にして記録媒体を得、その
性能を試験した。

実施例６ 実施例２において、補助シアニン色素として前記化合物
Ｎα１３を用いた以外は同様にして記録媒体を得、その
性能を試験した。

実施例７ 実施例１において、下記化合物を１５％加えた以外は同
様にして記録媒体を得、その性能試験を行った。この場
合、タングステン光の照射は２０時間とした。

実施例８ 実施例２において、下記化合物を１５％加えた以外は同
様にして記録媒体を得、その性能試験を行った。この場
合、タングステン光の照射は２０時間とした。

比較例１ 実施例１において、主体シアニン色素のみを用いた以外
は同様にして記録媒体を得、その性能試験を行った。

比較例２ 実施例２において、主体シアニン色素のみを用いた以外
は同様にして記録媒体を得、その性能試験を行った。

以上の性能試験結果を次表にまとめて示す。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はシアニン色素膜の分光特性を示し、第
１図は主体シアニン色素膜、第２図は補助シアニン色素
膜、第３図は主体シアニン色素と補助シアニン色素との
混合膜についてのものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に直接または下引き層を介して記録層を設
   けさらにその上に必要に応じて保護層を設けてなる光情
   報記録媒体において、前記記録層中に主体シアニン色素
   と補助シアニン色素とからなり、該補助シアニン色素の
   反射極大波長域が主体シアニン色素の吸収極大波長域と
   ほぼ一致し、かつ該補助シアニン色素はインドール環と
   ピロール環を含有し、かつその間のメチン基の数は該主
   体シアニン色素のメチン基の数より少ない混合シアニン
   色素を含有させたことを特徴とする光情報記録媒体。