JPH02146116A - 光学的情報記録媒体およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学的に情報の記録・再生を行う光学的情報
記録媒体およびその製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、社会の情報化が進み、多種多様の情報を効率良く
取り扱う手段として、光ディスク、光カート、光テープ
等の光学的情報の記録または再生を行う情報記録媒体、
及び情報の記録再生装置が多く提案されている。上記情
報記録媒体には、二値化された情報が反射率の変化、ビ
ット（穴）の有無のような表面形状の変化に伴う反射光
の強度の変化に変換して検出できるものがある。

光学的反射率の変化に依る記録媒体としては。

記録層にレーザービームなどのエネルギービームをスポ
ット状に照射して記録層の一部を状態変化させて記録す
る、所謂、ヒートモート記録材料が提案されている。こ
れらの記録材料は情報の書き込み後、現像処理などの必
要がなく、「書いた後直読する」ことのできる、所謂Ｄ
ＲＡＷ　（ダイレクト　リード　アフター　ライト（ｄ
ｉｒｅｃｔ　ｒｅａｄａｆｔｅｒ　ｗｒｉｔｅ））媒体
であって、高記録密度が可能であり、追加書き込みも可
能である。

光学的な情報の記録再生装置における書き込み・読み出
しのトラックサーボのため、基板表面にあらかじめ一定
の間隔で溝を形成しておく方式がある。この方式では、
溝が読み出しの案内役を果すため、レーザービームのト
ラック制御精度が向上し、従来の溝無し基板を用いた方
式よりも高速アクセスが可能である。

このような従来の光学的情報記録媒体の一例の模式的断
面図を第３図に示す、この光学的情報記録媒体は、トラ
ック部２．２ａ、光記録層３゜３ｂが設けられた透明基
板１．ｌｂが空気層５を挟むように、スペーサー４を兼
ねる接着剤を介して貼り合わされてなるものである。情
報の記録・再生は、透明基板およびトラック部を透して
光学的に書き込みと読み出しを行なうことによりなされ
る。

その際、光の案内溝に相当するトラック溝の微細な凹凸
を利用して、レーザービームの反射光の位相差によりト
ラッキングが行なえるようにしてある。

従来、このような機能を果たすトラック溝の形成には、
スパイラルグループや同心円グループのついたスタンバ
−を用いて、熱可塑性樹脂による射出成形法やフォトポ
リマーを流し込みＵＶ光により硬化させて平坦な基板上
にグループを転写する２２法等が用いられてきた。

上記前成形法のいずれにおいても、該成形された基板を
通して光エネルギービームな入射・出射するため、基板
の光学的特性が良好であること、特に、光透過率か高く
複屈折か小さいことか、強く望まれ、それぞれ使用可能
な材料の選択にあたっては大きな制約を受けていた。

この制約を回避する技術としては、本発明者の一人らか
特願昭６２−１７１０９５号において、成形ずみのグル
ープパターン上に反射層を設け、しかるのちに記録層を
設ける記録媒体の発明を行った。

すなわち、該発明の技術によれば、グループ成形された
基板の反対側から光エネルギービームの入射・出射が行
なわれるため、該グループ成形された基板は光学的特性
の制約を受けなくなるという利点がある。

［発明が解決しようとするＷ１題］ しかしながら、上記発明の技術によっても、前記成形方
法によるトラック溝の形成では、次のような問題点が残
されていた。

即ち、射出形成法では、微細な凹凸の転写が不完全であ
ったり、成形時の温度等によっては、基板に応力が残り
、ソリや、ゆがみの原因になったりする等の問題がある
。一方、２２法では、生産性が悪く、また、一部にＵＶ
樹脂が残ってスタンバ−が使用不可能になりやすく、更
に基板とＵＶ樹脂との密着性が悪いと、トラック部が基
板から剥離したりする欠点がある。また、基板にプリグ
ループがあると、染料をスピンコードするときにグルー
プ部の方がランド部より膜厚が厚くなワたり、プリグル
ープの一部に突起等の欠陥があった場合にスジムラが出
やすく、ノイ〆か高くなったり、感度ムラ等の原因とな
ったりするという欠点もある。

以−ヒの様な、成形に関わる問題点を解消する技術とし
て１本発明者は、特願昭６２−２９７４８２号において
、記録層内にトラワキングバターンを設ける発明を行っ
た。この技術によれば基板にトラッキングのための溝形
状を設ける必要かなく。

工程の合理化が可能となる。また、良好な光学特性を必
要とする記録再生用透明基板は一定の厚みを有し、上下
両面が平行かつ平坦であれば良いので、材料および製造
工程の選択の幅が広かった。

しかしながら、上記発明においても層構成はまだ複雑て
あり（基板／反射層／記録層／空げき／記録再生用透明
基板）、この方法では片面媒体しか作り得ない、また、
生産性も改良の余地があり、連続大量生産を行うにはま
だ一定の欠点か存在する。

本発明の目的は、上記問題点を克服するとともに、従来
よりもさらに製作が容易で、信頼性の高い光学的情報記
録媒体およびその製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］および［作用］即ち、本
発明の第一の発明は、平坦なフィルム状基材の少なくと
も片面に有機系色素の薄膜からなる光記録層を有し、該
光記録層には他の領域と光学特性の異なるトラック領域
が設けられ、さらに前記光記録層の上に透明基板が接着
剤を介して接着されてなることを特徴とする光学的情報
記録媒体である。

また、第二の発明は、平坦なフィルム状基材の少なくと
も片面に有機系色素の薄膜からなる光記録層を形成した
後、該光記録層にトラックパターンを形成してあるフォ
トマスクを通して露光し他の領域と光学特性の異なるト
ラック領域を設け、次いで前記光記録層の上に接着剤を
介して透明基板を接着してなることを特徴とする光学的
情報記録媒体の製造方法である。

以下１本発明を更に詳細に説明する。

第１図は、本発明の光学的情報記録媒体の一例を示す断
面図である。同第１図において、本発明の光学的情報記
録媒体は、平坦なフィルム状基材Ｉ３の片面に、他の領
域と光学特性の異なるトラック領域を有するトラックパ
ターンが転写された有機系色素の薄膜からなる光記録層
７が形成され、該光記録層７が透明基材６と接着剤１２
（または粘着剤）により少なくとも媒体の一部分が貼り
合わされてなるものであり、前記光記録層７は、露光部
８と非露光部９とに分かれ両者は光学特性（主に、反射
率）が違い、露光部８がトラック部をなしている。

第２図は上記光学的情報記録媒体の代表的な製造方法の
一工程を示す模式図である。

本方法では、まず、平滑な表面を有するフィルム状基材
１３の片面に、有機系色素の薄膜からなる光記録層７を
形成し、その後、案内溝と同様なパターンを形成してあ
るフォトマスク１０を、その上に密着させ、光源１１か
ら光を照射してフォトマスク１０のパターンを光記録層
７に焼き付ける。こうすることによって、光記録層７内
に、他の領域と光学特性の異なる、反射光の位相差を引
きおこすトラック領域を設けることが可能になる６次い
で前記光記録層７の上に接着剤を介して透明基板を接着
することにより第１図に示す様な光学的情報記録媒体を
得ることかできる。

透明基板の材料としては、光学的な記録・再生において
不都合の少ないものが好ましく、使用する光に対して透
過率の高いものであればよい０例えば、ガラス等の無機
物、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ビニル系樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリイミ
ド系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、
ポリアミド樹脂、セルロース誘導体等が挙げられる。

透明基板には、接着性向上、光学的特性（例えば透過率
、反射率等）の向上、透明基板からのガス放出に対する
ガスバリア性の向上、光記録層の保存安定性や再生光に
よる劣化防止のための伝熱性の向上などの目的で、ブラ
イマー処理や下引き層形成またはコロナ処理、ＵＶ、Ｘ
線処理、プラズマ処理、イオン注入等を施してもよい。

光記録層７は、使用する光の波長付近、例えば再生光の
エネルギービームの波長が６５０ｎ■以上。

特に７０ロ〜９００ｎｍである場合に、露光部における
反射率と未露光部のそれとの差が大きいものが好ましく
、また、記録するためには上記の波長域に吸収のあるこ
とが必要である。また、エネルギービームの照射によっ
て反射率の変化が生ずるのに必要とされるエネルギーが
小さいほど好ましい。

更に、再生光のエネルギービームによって、露光部およ
び未露光部の反射率が変化し難いものが好ましい。

光記録Ｍ７に光学的トラックパターンを形成するための
光源１１としては、光記録層７やフォトマスクｌＯの種
類に応じて光記録層７が吸収を有している波長の光を含
むものであり、その光で光記録層７の光学的特性や形状
が変化するもので、かつフォトマスク１０のパターンに
応じて透過するエネルギービームであればよく、例えば
キセノンランプ、水銀灯あるいはガスレーザ、色素レー
ザ、半導体レーザ、固体レーザ等のレーザ光やＸ線、電
子線、イオンビームなどが使用できる。

例えば、光記録層の材料としては、アントラキノン誘導
体（特にインダンスレン骨格を有するもの）、ジオキサ
ジン化合物およびその誘導体、トリフエツジチアジン化
合物、フェナンスレン誘導体、シアニン化合物、メロシ
アニン化合物、ビリリウム系化合物、キサンチン系化合
物、トリフェニルメタン系化合物、クロコニウム系色素
、アゾ色素、クロコン類、アジン類、インジゴイド類、
ポリメチン系色素、ナフトラクタム系色素、アズレン類
、ナフトラクタム系色素、スクアリリウム誘導体、硫化
染料および金属のジチオラート錯体等を挙げることがで
きる。

あるいはまた、これらの色素の励起種に対して安定化剤
となるものを、これら色素に混合した色素組成物も利用
できる。例えば、安定化剤は、以下に挙げるもののうち
より色素と製造に用いる溶媒との相溶性等を考慮して選
択すればよい、安定化剤の添加量は色素に対して敬重量
％〜５０重量％か可能である。たたし、余り少ないと安
定化剤としての効果が余り得られず、多いとヒートモー
ド記録材料の絶対量の低下から感度の減少がｉｌＪ測さ
れるのて、１０重量％〜３０重量％が好ましい、２０重
量％前後が特に好ましい。

かかる安定化剤としては、各種金属キレート化合物、特
にＺｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｇｏ、　Ｍｏ、　
Ｐｄ、　ｌｒを中心金属とする多座配位子１例えば、Ｎ
４、Ｎ２Ｏ２、Ｎ２５２、Ｎ４．　ＯＪｚ、０４等の凹
座配位子、またはＮ２ＯＮＯｘ　、　ＮＳ２　、０！、
ＮＯ３等の王座配位子と他の配位子（例えば水、アンモ
ニア、ハロゲン、）オスフィン、アミン、アルミン、オ
レフィン等）あるいは２つの二座配位子（Ｎ２、Ｎ０１
０２．３２等）の四配位型の他、ビスシクロペンタジェ
ニル配位子、シクロペンタジェニルトロピリニウム配位
子あるいは上記の組み合わせ等から成るものか挙げられ
る。

その他、各種の芳香族アミン類やジアミン類、含窒素芳
香族、およびそのオニウム塩１例えばアミニウム塩、ジ
イモニウム塩、ピリジウム塩、イミダゾソウム塩、モノ
リニウム塩等が挙げられる。また、更に含酸素芳香族の
塩であるピリジウム塩等でもよい、また、これらの安定
化剤を複数組み合わせて使用することも可能で、色素組
成物の塗布性、塗布被膜の安定性、光学的特性（反射率
や透過率）、記録感度等を考慮して適宜組成比率を変え
ることができる。

上記した有機色素または色・素組成物から成る光記録層
は、公知の塗布法により形成できる。その方法として、
例えば、デイツプコート、スプレーコート、スピナーコ
ート、バーコード、ブレードコート、カーテンコート等
の方法が挙げられる。

また、染料によっては蒸着による膜形成も可能である。

光記録層の厚さは概ね５００〜５０００人程度であり、
好ましくは１０００人前後である。特に、記録感度の点
からは厚さは薄く、再生時のＳ／Ｎ比の点からは厚めの
方が望ましく、したがって色素の種類により、その最適
膜厚は異なる。

本発明の光学的情報記録媒体は、第１図に示したように
、光記Ｑ層７を有するフィルム状基材１３の光記録層側
に透明基板６を接着して片面のみを記録媒体としてもよ
いし、あるいはフィルム状基材の両面に光記録層を形成
し１両側に透明基板を接着して両面を記録媒体としても
よい。

両面媒体の作製や１片面媒体の作製時の貼り合わせの目
的で設けられる接着剤は、例えば、熱可塑性接着剤、光
硬化性接着剤、熱硬化性接着剤、光熱併用硬化性接着剤
、粘着性接着剤等の中で光記録層を侵さないものが使用
できる。

片面媒体に用いられる保護用のフィルム状基材や両面媒
体の中心部となるフィルム状基材の材料としては１通常
の光学的記録媒体で保護基板として用いられるあらゆる
材料か使用可能である。具体的には、ポリ塩化ビニル、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン
、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル重合体、ポリス
チレン、ポリビニルブチラード、アセチルセルロース、
スチレン−ブタジェン共重合体、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリカーボネート、エボキシーアクリロニト
リル−ブタジェン−スチレン共重合体等が用いられる。

場合によっては、鉄、ステンレス、アルミニウム、スズ
、銅、亜鉛等の金属シート、合成紙、紙、ガラス等も使
用可源である。更には、上記のような材料の積層体をも
使用可使である。これらのフィルム状基材にも必要に応
じてコロナ放電処理、プラズマ処理、イオン注入、ＵＶ
、Ｘ線処理、ブライマー処理等の下引き層形成前処理を
しても良い。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこ
れに限定されるものてない。

実施例１ 第４図は本発明におけるフィルム状基材への光記録層の
塗布工程の一例を示す工程図である。同図において、フ
ィルムロール１４から厚さ５０ｇｍのポリイミドフィル
ム２枚を送り出し、加圧ロール１５で接触させ、下記化
学式（Ｉ）て示される色素の１．６重量％ジアセトンア
ルコール溶液からなる染料溶液ＩＩ中を通し、光吸収染
料をポリイミドフィルム上に塗布し、溶媒を蒸発させて
光記録層を形成後１分離爪１８で分離して２枚の光記録
フィルム１９を得た。

［（Ｅ　ｔ　２　Ｎ　＋　Ｃ＝ＣＩＩ−’Ｃ：　Ｈ−Ｃ
ｌｌ−Ｃｅ　Ｎ　Ｅ　ｔ　ｚ）　２　］　ＣＲＯ４゜（
Ｉ） 次いて、この光記録フィルムを、５４１■×８６謙■の
大きさに切断し、光記録層側にトラック＠３μ腸、トラ
ックピッチ１３ト■のラインパターンを描いたフォトマ
スクをかぶせ、：１．５ＫＷのキセノンランプで露光し
、トラックパターンを転写した。

その光記録層の上に、５４ｍｍＸ　８６ｍ１．厚さ０．
４重層のポリカーボネート板の長辺側の両端から５■、
短辺側の両端から１重層の幅て熱硬化型接着剤を塗布し
たものを載せて加熱ロールを通して接着し光カードを作
成した。

得られた光カートの透明基板側から、８：１Ｏｎｓの半
導体レーザーを用いて、光パワー２．０ｍＷ　、スポッ
ト径４．５終鳳φ、送り速度６０■麿／Ｓの条件下にお
いて、記録パルス　１００＃Ｌｓで記録したところ、記
録部と未記録部とのコントラスト比０．６４を得た。

コントラスト比 この光カードを５０℃、８０％旧１に１５００時間放置
して加速試験を行ったが、コントラスト比は変化せず、
ソリ、ゆがみ等も全く発生しなかった。

同様にして３０枚の光カードを作成したが、バラツキは
ほとんどなかった。

実施例２ 実施例１と同様にして作成した光記録フィルムＩ９を、
　３０〇−肩×２１Ｏ鳳層に切断し、光記録層側にトラ
・ンク幅３μ諺、トラ・ンクビ・ンチ１３ＩＬｍのライ
ンパターンを描いたフォトマスクをかぶせ、３．５ＫＷ
のキセノンランプで露光し、トラックパターンを転写し
た。

光記録層の上に３００ｍｍＸ　２１０　ｍｌ、厚さ１０
■■の熱可塑性接着剤（エチレン酢酸ビニル系ドライフ
ィルム）をのせ、さらにその上に透明基板［３００ｍ１
＋×２１０■■、厚さ０．４ｍｍ　、紫外線吸収剤入り
ポリカーボネート板（商品名：バンライト２１１：音大
化成■製）］を載置し、表面温度１０５°Ｃの熱ロール
にて熱圧着した後、５４層麿Ｘ８６薦璽の大きさに打ち
抜き１０枚の光カードを作成した。

得られた光カードの透明基板側から、８３０ｎｍの半導
体レーザーを用いて、光パワー３．９ｍＷ　、スポット
径４．５終■φ、送り速度６０■■／Ｓの条件下におい
て、記録パルス１００４ｓで記録したところ、コントラ
スト比０．６３を得た。各カードとも感度差はほとんど
なかった。

実施例３ 実施例１と同様にして厚さ５０経薦のポリエステルフィ
ルムに光記録層を形成し、光記録フィルムを得た０次い
で、この光記録フィルムを外径１３０履■φ、内径１５
５ｍφの大きさに打ち抜き、トラック幅０．６　ｐ、ｍ
、トラックピッチ１．６ＩＬ諺のスパイラルパターンを
描いたフォトマスクをかぶせ、］、５ＫＷのキセノンラ
ンプで露光し、トラックパターンを転写した。

その光記録層の上に、内周部にＩｌｌ！　７　ｍｌ、外
周部に幅ｌ−■でイオン重合型接着剤を塗布した外径１
３０１謬φ、内径１５ｍ■φ、厚さ１．２ｍｍのポリカ
ーボネート基板を載置し、加圧ローラで圧着して接着剤
を硬化させて光ディスクを作成した。

得られた光ディスクの透明基板側から、８３０ｎｍの半
導体レーザーを用いて、光パワー８ｍＷ、記録周波数３
Ｍ１ｌｚ、回転数１８００ｒｐｍで記録し、それを５０
℃、８０％旧１に１５００時間放置して加速試験を行っ
たか、Ｃ／Ｎ比はその前後でＯ，ｌｄｂ低下しただけで
あった。

比較例１ 実施例１て使用したポリカーボネート板に２２成形法で
トラック幅３μ麿、トラ・ンクと・フチ１３μ量のプリ
グループを設け、前記化学式（Ｉ）の色素をジアセトン
アルコールに１．６重量％の濃度で溶解した溶液をスピ
ンコード法により塗布して光記録層を形成した。

光記録層側に厚さ５０編１のポリイミドフィルムを実施
例１と同様に接着し光カードを作成した。

この光カードを実施例１と同様の条件で記録したところ
コントラスト比は０．６２であった。また。

その光カードを５０℃、８０％旧１に１５００時間放置
して加速試験を行ったところ、コントラスト比は０．５
７と低下した。

同様にして、３０枚の光カードを作成したが、２Ｐ成形
時に２枚割れてしまった。

比較例２ 実施例２と同じ大きさのポリカーボネート基板に２２成
形法によりプリグループを形成しようとしたが、剥す時
に基板が割れて光カートを作成することができなかった
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の光学的情報記録媒体は、
平坦なフィルム状基材および透明基板の間に他の領域と
光学特性の異なるトラック領域が設けられた光記録層が
設けられているのでノイズの少ない高信頼性媒体であり
、また層構成も単純（透明基板Ｚｖｉ着剤／光記録層／
フィルム状基材）であり、フィルム基材に有機系色素を
塗布することにより光記録層を作成することができるの
で大量生産に適している。

また、有機系色素の溶液を塗布するフィルム基材に耐溶
剤性の良いものを使用することかできるため、従来ポリ
カーボネート等に直接塗布することが困難であった色票
も使用可能となり、材料の選択の幅も広かった。

さらに、フィルム基材の両面に光記録層を設け、両側か
ら透明基板ではさむ構成にすることにより両面媒体も容
易に作成でき、しかも従来より薄く持ち運びに便利な光
学的情報記録媒体を得ることかできた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録媒体の一例を示す断面
図、第２図は本発明の代表的な製造方法の一工程を示す
模式図、第３図は従来の光学的情報記録媒体の模式的部
分断面図および第４図は本発明におけるフィルム状基材
への光記録層の塗布工程の一例を示す工程図である。 １、ｌａ、６・・・透明基板 ２．２ｂ−１−ラック部 ３．３ａ　、７一−−光記録層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平坦なフィルム状基材の少なくとも片面に有機系
   色素の薄膜からなる光記録層を有し、該光記録層には他
   の領域と光学特性の異なるトラック領域が設けられ、さ
   らに前記光記録層の上に透明基板が接着剤を介して接着
   されてなることを特徴とする光学的情報記録媒体。
2. （２）平坦なフィルム状基材の少なくとも片面に有機系
   色素の薄膜からなる光記録層を形成した後、該光記録層
   にトラックパターンを形成してあるフォトマスクを通し
   て露光し他の領域と光学特性の異なるトラック領域を設
   け、次いで前記光記録層の上に接着剤を介して透明基板
   を接着してなることを特徴とする光学的情報記録媒体の
   製造方法。