JPH02147287A - 光記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、書き換え可能な光記録媒体に係り、さらに詳
しくは高速・高密度の記録が可能であると共に保存性の
良好な光記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

光記録媒体としては、一般に光磁気記録媒体が知られて
いる。この光磁気記録媒体は１通常、第１図に示すよう
に基板１上に保護層２を介して記録層３をはさみこんだ
形で構成されている。この光磁気記録媒体で書き込みを
行なうには、記録層３に弱い外部磁場を印加した状態で
、レーザ光を直径数ミクロンの部分に集光し、集光部分
の温度を光磁気記録材料のキュリー温度以上にすると抗
磁力が小さくなるために、外部磁場の向きに応じて記録
層中の磁化の向きが変わり記録が出来る。また、記録を
読み出す際には記録された部分に直線偏光した弱いレー
ザ光を照射し、照射部分の磁化方向の極力−効果によっ
てレーザ光の偏光面が回転する方向の違いによって記録
を読み出すことが出来る。

従来、この種の光磁気記録材料としては例えば、希土類
元素である、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｏｙと遷移金属である、Ｆｅ
、　Ｎｉ、　Ｃｏの合金薄膜よりなっているが、これら
の合金薄膜は湿度や大気中の酸素などによって酸化され
易く経時変化が大きいため第１図に示す様に酸化シリコ
ンや窒化シリコンなどの透明な保護膜２によって外気と
の接触を防げなければならない。このように光磁気記録
媒体は長期間の記録安定性に問題がある。また光磁気記
録材料の構成金属のうち希土類元素は高価であり、光磁
気記録媒体は上記のように複雑な層構成が必要であるた
めに枚葉あたりの価格は高くなっている。

また、脂肪酸または脂肪酸誘導体を用いた記録媒体とし
ては、堀田、人傑によって第４回ノンインパクトプリン
ティング技術シンポジウム論文集、５７頁（電子写真学
会、１９８７）で発表されている様に。

脂肪酸または脂肪酸誘導体を含む有機低分子材料よりな
る微粒子４を分散させた高分子または樹脂材料５よりな
る記録層をポリエステルフィルムなどの透光性材料６上
に形成したものが、サーマルヘッドなどによって記録層
に熱を印加することにより記録層に書き込みをおこなう
ことが出来ることが確認されている。しかし書き込みピ
ットは直径数百ミクロンのサイズであり、書き込み速度
も熱印加方式であるために遅い、この原因は第２図に示
す様に厚さ数百ミクロンメータの透光性材料６上に厚さ
数十ミクロンメータの記録層を有しているために、記録
層の熱容量が大きくなり、熱印加後の冷却に時間がかか
り、記録速度が遅くなる。

また、記録層中に分散させた有機低分子材料よりなる微
粒子４のサイズが数十ミクロンメータであるために記録
密度を上げることが出来ないことによる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記従来の問題点を解消するもので、高速・
高密度記録が可能で長期の記録安定性に優れた光記録媒
体を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による光記録媒体は、基板表面に凹形の微小なピ
ットや凹形の細い溝を有し、基板表面のピットや溝の中
にだけ記録材料を保持し、ピットとピットの間や溝と溝
の間には記録材料を保持せず、記録材料として脂肪酸ま
たは脂肪酸誘導体の少なくとも１種の有機低分子材料を
用い、基板表面と記録材料の間に光熱変換層と反射層の
役割をする金属Ｉ−を有し、記録材料の表面に高分子ま
たは樹脂よりなる保護層を有することを特徴とする。

本発明の好ましい具体例を図面によって説明する。

本発明の光記録媒体は例えば第３図に示す様に、直径０
．１〜ＩＯＭ、深さが０．１〜ＩＯ＝のピットや＠ｏ、
ｉ〜１０１Ｊａ、深さが０．１〜１０−の範囲にある溝
を基板ｌＯ上に有し、さらにその上にレーザなどの光源
からの光を熱に変換する光熱変換層の役割と、記録信号
をレーザなどの光で読み出す際に光を反射する反射層の
役割をする厚さ１００〜２，０００人の金属層９を有し
、さらに金属層におおわれたピットや溝に、熱を印加す
ることにより反射率や透過率などの光学的性質が変化す
る、脂肪酸または脂肪酸誘導体の少なくとも１種からな
る記録材料７が保持され、さらにその上に保存・安定性
に優れ、記録材料への書き込みや読み出しの際に使用す
るレーザなどの光源の波長に吸収をもたない保護層８か
らなる。

ここで、上記光記録媒体のピットまたは溝の部分に第４
図に示す様に、基板側よりレーザ１２などの光をレンズ
１１で光熱変換層上に集光し、光熱変換層を加熱し、そ
の熱で記録材料の温度を上昇させる。このとき、前出の
堀田、人傑の発表にある様に記録材料は温度によって、
その構成材料である脂肪酸または脂肪酸誘導体の結晶状
態などが変化することにより、記録材料の透光性が第５
図に示す様に変化する。すなわち、記録材料固有のある
温度Ｔｍにすると透光性が最大となり（Ａ→８）、この
温度から降温しても透光性は最大に保たれる（８→Ｄ）
が再び昇温しで温度Ｔｍ以上（Ｄ→Ｃ）にし、その後降
温する（Ｃ−＋Ａ）と透光性は最小になる。

このような光記録媒体に第６図に示す様なレーザなどを
用いた光学系によって、記録材料に十分に弱い光を照射
すると、透光性の高い状態にある記録材料に照射された
光は反射光量が大きく、透光性の低い状態にある記録材
料に照射された光は反射光景が小さいので、レーザ光な
どによって書き込まれた信号を、レーザ光などによって
読み出すことが出来る。

また、記録材料の透光性は可逆変化であるために、この
光記録媒体は書き換え一可能型光記録媒体といえる。

本発明の光記録媒体を形成する方法としては、種々の方
法が採られるが例えば次の様な方法等がある。まず、エ
ツチングなどによってビットや溝を形成した基板上に真
空蒸着法やスパッタリング法により金属層を成膜し、そ
の上に真空蒸着法により前記脂肪酸又は脂肪酸誘導体か
らなる薄層を形成する。ついで、脂肪酸又は脂肪酸誘導
体の融点以上に薄層を加熱することにより、該薄層を溶
融状態とする。この時、脂肪酸又は脂肪酸誘導体と基板
表面の親和性が悪くなるようにしておくと前記脂肪酸又
は脂肪酸誘導体が基板表面に対して大きな接触角を採る
様になることから、脂肪酸又は脂肪酸誘導体は形状的に
最も安定するビットや溝の底部に集まる。このようにし
て真空蒸着された脂肪酸又は脂肪酸誘導体をビットや溝
の底部のみに配置することができる。さらにこの上に塗
布法などによりポリマーの保護膜を成膜する。この様に
本発明では大面積にわたって良好な成膜を行なうことが
困難とされている脂肪酸または脂肪酸誘導体の存在する
領域を、ビットや溝の中の微小領域に限定することによ
り、結晶の質をそろえることが出来る。

本発明で用いる基板としてはガラスや、ポリカーボネー
トやポリメチルメタクリレートなどのプラスチック材料
を使用出来るが、基板として使用出来るものであるなら
ば、これらの例に限られるものではない。

また、金属層としてはＧｅ、Ｃｒ、　Ｂｉ、　Ｎｉ、　
Ｃｕ、　Ａｌ１などやこれらの合金が使用できるが、光
熱変換層と反射層を兼ねることが出来る材料であるなら
ば、これらの例に限られるものではない。

また、本発明で用いる脂肪酸または脂肪酸誘導体として
は、飽和または不飽和のモノまたはジカルボン酸または
これらのエステル、アミド、アニリド、あるいは、アン
モニウム塩または金属塩のような脂肪酸塩であり、また
、これらのものはハロゲンあるいは置換または無置換の
アリール基により置換されていてもよい、これらの飽和
または不飽和脂肪酸は直鎖のものでも枝分けしたもので
よく、不飽和脂肪酸は二重結合または三重結合を１個持
つものでも、２個以上持つものでもよい、これらの飽和
または不飽和脂肪酸の炭素数は１０−６０であり、特に
１０〜３８が好ましい。

飽和脂肪酸の具体例としては、たとえば、ウンデカン酸
、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、バルミ
チン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ナノデカン酸
、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸
、モンタン酸、メリシン酸などがあり、不飽和脂肪酸と
しては、たとえば、オレイン酸、エライジン酸、リノー
ル酸、ソルビン酸、ステアロール酸などがある。またエ
ステルの具体例としては、たとえば、これらの脂肪酸の
メチルエステル、エチルエステル、ヘキシルエステル、
オクチルエステル、デシルエステル、ドデシルエステル
、テトラデシルエステル、ステアリルエステル、エイコ
シルエステル、トコシルエステルなどがある。

また、金属塩の例としては、たとえば、これらの脂肪酸
のナトリウム、カリウム、マグネシウム。

カルシウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、カドミウム、
アルミニウムなどの金属塩がある。

また、保護Ｊ−としては塩化ビニル・酢酸ビニルコポリ
マーやポリビニルアルコールなどの高分子材料や樹脂な
どを使用できるが、保護層として使用出来るものである
ならば、これらの例に限られるものではない。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 直径が５．２５インチで厚さが１　、２＋ａｍのガラス
ディスクの全面にドライエツチング法により、直径５戸
、深さ２−のビットを形成した。このガラスディスク上
に真空蒸着法により厚さ７００人のクロム膜を成膜し、
このクロム膜上に真空蒸着法により厚さ５００人のベヘ
ン酸膜を成膜した。この膜をベヘン酸の融点７９℃以上
の１００℃で６０分間熱処理をおこない、ビット中にだ
けベヘン酸を保持させた。

次に、この上に、スピナー塗布により塩化ビニル・酢酸
ビニルコポリマー膜を厚さ１．５ｐｍに成膜し、保護層
とした。

このようにして得られた光記録媒体を、５００ｒｐｍで
回転させ、１５ｍｗの出力を持ち波長が０．８３．であ
る半導体レーザーの光をスポット径５【に集光し。

ついで誘導体レーザに周波数１ｋ）ｌｚのパルス信号を
印加することにより、光記録媒体に書き込みを行なった
。

さらに、０．５ｍＶの出力を持ち波長が０．８３７ｍで
ある半導体レーザの光をスポット径５７ｍに集光して読
み出しをおこなったところ、信号対雑音比３０ｄＢで周
波数ＩＫＨｚのパルス信号が読み出せた。

また、この時、書き込みをおこなったピットと書き込み
をおこなっていないピットの半導体レーザの光の戻り光
量を調べると、記録層がない場合の戻り光量に対してそ
れぞれ６０％と１０％であった。

この書き込みをおこなった光記録媒体は、温度６０℃、
湿度７０％の雰囲気に３０日間放置してもその光学的特
性は全く変化しなかった。

〔比較例〕

以下、比較例を説明する。

比較例１ 直径が５．２５インチで厚さが１．２ｍｍである表面が
平滑なガラスティスフ上に真空蒸着法により厚さ７００
人のクロム層を成膜した。この時、クロム膜の表面も平
滑になった。このクロム膜上に第７図に示す様に真空蒸
着法により厚さ５００人のベヘン酸膜を成膜した。この
真空蒸着膜は微小な結晶より構成された多結晶膜であり
、光学的に不均質であった。この膜質を改善するために
、ベヘン酸の融点７９℃以上の１００℃で６０分間熱処
理をおこなったところ、ベヘン酸膜は膜構造を保持する
ことが出来ずに第８図に示す様に数十〜数百ミクロンサ
イズの島状構造となった。この様に、基板表面にピット
や溝がない場合には、基板表面にベヘン酸を均一に配置
することは出来なかった。

〔発明の効果〕

本発明の光記録媒体は、基板表面のピットや溝の中にだ
け記録材料を保持し、ピットとピットの間や溝と溝の間
には記録材料を保持せず、かつ記録材料として脂肪酸ま
たは脂肪酸誘導体の少なくとも１種を用いたことから、
高速、高密度記録が可能で長期の記録安定性の極めて良
好なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は光磁気記録媒体の模式的断面図、第２図は脂肪
酸または脂肪酸誘導体を用いた記録媒体の模式的断面図
、第３図は本発明による光記録媒体の模式的断面図、第
４図は書き込みのための光学系を表す図、第５図は少な
くとも一種類の脂肪酸または脂肪酸誘導体を含む記録材
料の温度による相対透光度の変化を表す図、第６図は読
み出しのための光学系を表す図、第７図は比較例１の熱
処理前の構造を表す図、第８図は比較例１の熱処理後の
構造を表す図である。 図中、１は基板、２は保護層、３は記録層、４は少なく
とも一種類の脂肪酸または脂肪酸誘導体を含む有機低分
子よりなる微粒子、５は高分子または樹脂材料、６は透
光性材料、７は記録材料、８は保護層、９は金属層、１
０は基板、１１はレンズ、１２は半導体レーザ、　１３
は半導体レーザ、１４は偏光ビームスプリッタ−１１５
は１／４人板、１６はレンズ、　１７は光検出器、１８
はベヘン酸の真空蒸着膜、１９は島状構造のベヘン酸結
晶である。 特許出願人　株式会社　リ　　コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板表面に形成したピットや溝の中にだけ記録材
   料を保持し、ピットとピットの間や溝と溝の間には記録
   材料を保持せず、かつ記録材料として脂肪酸または脂肪
   酸誘導体の少なくとも１種を用い、基板表面と記録材料
   の間に光熱変換層と反射層の役割をする金属層を有し、
   記録材料の表面に高分子または樹脂よりなる保護層を有
   することを特徴とする光記録媒体。