JPH03227296A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光記録分野に使用することのできる改良された
光情報記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

近年、大容量高密度記憶、非接触の記録再生。

アクセスの容易さ等の見地より光ディスク等の光情報記
録媒体が注目されており、文書ファイル、コンピュータ
ー外部メモリ、バックアップメモリ、静止画・動画ファ
イル、光カード、光フロッピー等積々の情報機器に応用
されている。

これまで提案されている光情報記録媒体の主なものとし
て、基板上に凹凸状断面を持つ溝又はピット列をあらか
じめ形成し、その表面に低融点金属、低融点金属と誘電
体、あるいは有機色素からなる記録層を設けて構成され
、溝又はピット列からの反射光量差によりトラッキング
の制御を行うものがある。上記記録材料のうち、低融点
金属を用いた媒体及び低融点金属と誘電体を用いた媒体
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している。

これらのことから、記録層に有機色素を用いた媒体が着
目されている。この有機色素は融点、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。そ
して、前記の如き有機色素記録材として、シアニン色素
やメロシアニン色素等のポリメチン化合物を用いること
により上述の欠点が解消されることが報告されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の光情報記録媒体では、あらかじめ凹凸状断面
を持つ溝又はピット列を基板上に形成する必要があるた
め、多くの加工工程を必要とし、その上、加工工程中に
基板表面にゴミ等が付着したり、傷が生じやすいという
問題があった。

また、従来の光情報記録媒体は基板の全表面が記録層で
覆われているので、再生時にトラック間の記録層の反射
光も再生するため、記録層によるキズ、ホコリ等のノイ
ズをひろいやすく、Ｃ／Ｎ低下の原因となっていた。更
に、記録層がトラック方向及び半径方向共に連続してい
るため、内部ヒズミが大きく、長期保存時にクラック等
が発生しやすく欠陥発生の原因となっていた。

このような問題に対し、特開平１−２０８７３７号公報
には、平坦な表面を持つ基板上に光照射によって屈折率
が変化する材料からなる記録層を設けて光情報記録媒体
を構成し、該記録層を光照射してトラックキング制御用
の溝又はピット列を形成する提案がなされている。

しかしながら、該公報に記載の光情報記録媒体では、屈
折率が変化した部分からなるグループを形成しているが
、光照射により屈折率を大きく変化させうる材料として
は無機系材料の一部のものが使用されうるのみで、有機
系材料で実用化されたものはないのが実状である。無機
系材料を記録層に用いた光情報記録媒体には上述したよ
うな欠点があるため、有機系材料を用いて、あらかじめ
凹凸状断面を持つ溝又はピット列を形成することにより
生じる問題点を解決することが望まれていた。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たもので、有機系材料を記録層に用いて。

基板にトラックキング制御のための溝又はピット列をあ
らかじめ設ける必要がなく、上記問題点を生じさせずに
トラッキングを可能とする光情報記録媒体を安価にかつ
生産性良く提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するため、本発明によれば、平坦な表面を持つ基板上に
直接又は下引き層を介して記録層を設け必要に応じて保
護層を設けてなる光情報記録媒体において、該記録層が
、ポリメチン色素を主成分とする層と、該ポリメチン色
素の耐光性を向上させる光安定化剤を主成分とする層と
の積層からなることを特徴とする光情報記録媒体が提供
される。

また、本発明によれば、上記構成において、プリフォー
マットを有し、該プリフォーマットは。

該記録層をトラック状に光照射してポリメチン色素を主
成分とする層と光安定化剤を主成分とする層を溶融混合
させた後、全面光照射を行うことにより形成されたもの
であることを特徴とする光情報記録媒体が提供される。

以下本発明を図面に基き詳述する。

第１図は本発明による光情報記録媒体の最も基本的な構
成を示す断面図であり、平坦な表面を持つ透明基板１上
にポリメチン色素を主成分とする第１記録層２と、該ポ
リメチン色素の耐光性を向上させる光安定化剤を主成分
とする第２記録層３とを積層した構造となっている。こ
の光情報記録媒体は、トラック状に光照射したのち該照
射光よりパワーの小さい光を全面照射することによって
任意のプリフォーマット（トラッキング制御するための
溝（プレグルーブ）及びＩＤピット列）を形成し、その
後情報に応じて記録レーザ光を照射して凹凸状の記録ピ
ットを設けて記録再生を行うものである。プリフォーマ
ットの形成方法及び記録ピットの形成方法について第２
図〜第４図を参照しながら以下に説明する。

第１図の媒体にプリフォーマットを形成するには、先ず
第２図に示すように媒体の記録層（２，３）をレーザ光
でトラック状に光照射する。この光照射により、照射部
では第１記録層２と第２記録層３が溶融混合し、光に強
い部分となり、未照射部は最初の積層状態が維持される
。トラック状に光照射する方法としては１例えば、媒体
を回転させてレーザ光により所定のパターンを書込む方
法、所定のパターンが書込まれたマスクを介して記録層
を露光する方法等を用いることができる。その光照射量
は、照射部における第１記録層２と第２記録層３が充分
溶融し得る温度（融点）以上になる量で、かつ、分解、
蒸発等により凹凸形状を生じさせない程度に昇温させる
量とする。光照射時の膜面温度（Ｔ）は、（記録材融点
）＜Ｔ＜（ピットが形成される温度）なる関係を満足す
ればよく、実際の照射エネルギーは記録材の熱物性によ
り異なるが、０．５〜２．０＋ｓＷが通常使用できる。

次に、第３図に示すように、トラック状に光照射がなさ
れた媒体（第２図の媒体）をパワーの小さい光で全面照
射する。この全面光照射により、第２図の未照射部に相
当する所では記録層が積層状態のままであるため光に弱
く、色素は退色してしまい見かけ上は何もない状態にな
り、一方、第２図の照射部に相当する所では色素と光安
定化剤とが混り合っているため光に強く、変化せず、そ
の結果１反射率の強弱によるプリフォーマットが形成さ
れる。なお、全面照射は色素の退色を促進させるための
もので、記録材の膜面温度が融点以下で可能な限り強い
照射エネルギーであれば良く、５０００１ｄ／−以下が
適当である。

以上のようにしてプリフォーマットを形成した媒体に情
報を記録するには、第４図に示すように、プレグルーブ
４及びＩＤ信号ピット５によりトラッキング制御を行い
、記録すべき情報に従ってレーザ光をプレグルーブ４上
に照射し凹凸状の記録ピット６を形成して記録する。記
録パワーは記録材がピット形成するのに要する照射エネ
ルギーが必要で、これも記録材の熱物性により異なるが
通常１．５−１０．０ｍｌが使用できる。

本発明の光情報記録媒体は、基本的には第１図に示すよ
うに平坦な基板１上にポリメチン化合物を主成分とする
第１記録層２及び光安定化材を主成分とする第２記録層
３を積層してなる記録層を設けることにより構成される
が、必要に応じて基板１と記録層２，３との間に下引き
層を、記録層２，３の上に保護層を、あるいは記録層２
と３の間に中間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２，３を内
側にして他の基板１と空間を介して密封したエアーサン
ドイッチ構造にしてもよいくあるいは保護層を介して接
着した密着サンドイッチ（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平坦であることを要し、基板側
より記録再生を行う場合のみ使用レーザ光に対して透明
でなければならず、記録層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。

（２）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）
プレグルーブ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□、ＭｇＦ２．Ｓｉｎ、Ｔ
ｉｅ２ｔＺｎｏ、ＴｉＮ、ＳｉＮなど、金属または半金
属、例えば、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｓ、Ｎｕ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｓ
。

Ａｕ、Ａｇ、ＡＱ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、ＡＱｙＡｇ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
可塑性樹脂を用いることができる。

（３）第１記録層 レーザ光の吸収により情報（プリフォーマット、データ
等）を反射パターンで記録するため、本発明では第１記
録層の材料としてポリメチン色素（シアニン（メロシア
ニン）系、クロコニウム系、ピリリウム系、スクアリリ
ウム系、アズレン系色素等）を用いる。又、上記ポリメ
チン色素を高分子材料中に又は特性改良のため他の低分
子化合物と混合分散して用いてもよい。

（４）第２記録層 第２記録層の材料としては、第１記録層のポリメチン色
素の耐光性を向上させる光安定化材を用いる。光安定化
材の具体例としては、アセチルアセトナート系金属錯体
、ビスジチオ−α−ジケトン系金属錯体、ビスフエニル
ジチオール系金属錯体、ジチオカルバミン酸系金属錯体
、ビスフェニルチオール系金属錯体、チオカテコール系
金属錯体、トリフェニルアミン系化合物、ジイモニウム
系化合物、ジイモニウム系化合物等が挙げられる。

記録層膜厚としては合計の厚さがｌｏｏ人〜１ｏｐａ、
好ましくは２００人〜２４が適当であり第１記録層と第
２記録層の膜厚は異なっていてもよい。膜形成方法とし
ては蒸着、ＣＶＤ、スパッタ法以外に溶液塗工法（例え
ば、浸漬コーティング、スプレーコーティング、スピナ
ーコーティング、ブレードコーティング、ローラーコー
ティング、カーテンコーティング等）を用いることもで
きる。なお、第１記録層と第２記録層は逆構造になって
いてもよく、２層以上になってもよい。

（５）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、前記下引き層に示した材料を用いる
ことができる。保護層は単層でもよいし、積層にしても
よい。

（６）中間層 記録材の種類、成膜方法によっては第２記録層を形成す
る際に第１記録層が溶解してしまう場合があり、中間層
はこのような不都合の発生を防止する機能を持つ。中間
層には高分子材料等を用いることができる。

〔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、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） フォトポリマーで表面コートされたポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）からなる平坦な透明基板（厚さ１　
、２＋＊ｍ、直径１３０＋ａｍ）上に下記構造式（Ｉ）
で表わされる化合物の１，２−ジクロルエタン溶液をス
ピナー塗布して厚さ７００人の第１記録層を形成し、更
にその上に下記構造式（ＩＩ）で表わされる化合物のヘ
キサン溶液をスピナー塗布して厚さ３００人の第２記録
層を形成し、記録媒体とした。

（実施例２） 実施例１において、上記構造式（Ｉ）で表わされる化合
物の代わりに下記構造式（ｍ）で表わされる化合物を用
いて厚さ８００人の第１記録層を形成した以外は同様に
して記録媒体を得た。

（実施例３） 実施例１において、上記構造式（ＩＩ）で表わされる化
合物の代わりに下記構造式（ｒＶ）で表わされる化合物
の四塩化炭素溶液を用いた以外は同様にして記録媒体を
得た。

（実施例４） 実施例３において、第２記録層の上に石油樹脂（日本石
油化学社製Ｃ−１１０Ｘ）のヘキサン溶液で厚さ約０．
１−の保護層を設けて記録媒体とした。

（実施例５） 実施例１において、第１記録層の膜厚を４００人とし、
第２記録層の上に下記構造式（Ｖ）で表わされる化合物
を真空度１０−’　Ｔｏｒｒの条件下で蒸着し厚さ３０
０人の第３記録層を設けて記録媒体とした。

（実施例６） 実施例１において、上記構造式（１）で表わされる化合
物の代わりに下記構造式（ＶＩ）で表すされる化合物を
用いて厚さ３００人の第１記録層を形成し、その上に実
施例４の石油樹脂で厚さ約０．１声の中間層を設け、更
にその上に上記構造式（Ｉｔ）で表わされる化合物の代
わりに上記構造式（１）で表わされる化合物を用いて厚
さ７００人の第２記録層を設けて記録媒体とした。

以上のようにして得た各記録媒体に、発振波長７９０止
、ビーム径１．６７ａの半導体レーザ光を用い、１ｍＷ
のパワーでプリフォーマットパターンを照射し、その後
１０時間記録面全面をタングステンランプ光（２ｋＶ）
で照射してプリフォーマットを形成した。

次に、プリフォーマットが形成された各記録媒体を線速
２．１ｍ／秒で回転させながら半導体レーザ光により再
生したところ、トラックに沿った再生を行うことができ
ることを確認するとともに、良好にアドレス情報を読出
すことができることを確認した。

更に、このようにして得たプリフォーマット信号により
制御を行い、データ記録エリアに半導体レーザ光を用い
て記録周波数１　、２５ＭＨｚで信号を記録し、上記と
同様に再生を行ったところ、良好な再生信号が得られた
。

〔発明の効果〕

本発明の光情報記録媒体によれば、あらかじめ基板表面
に凹凸状の溝又はピット列を設ける必要がないため、 ■工程を大幅に短縮することができる。

■途中の工程でゴミの付着などによる欠陥の発生を防ぐ
ことができる。

■長期にわたり安定したトラッキング信号が得られる。

という利点があり、さらにトラック間に記録層が設けら
れていないため、 ■再生時のノイズが減少する。

■記録層はトラック方向のみに連続して、半径方向には
連続していないので、内部ストレスが減少し長期保存時
のクラック等の発生が少ない。

という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光情報記録媒体の基本的な構成を
示す断面図、第２図及び第３図はプリフォーマットの形
成方法の説明図、第４図は記録ピットの形成方法の説明
図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平坦な表面を持つ基板上に直接又は下引き層を介
   して記録層を設け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、該記録層が、ポリメチン色素を主
   成分とする層と、該ポリメチン色素の耐光性を向上させ
   る光安定化材を主成分とする層との積層からなることを
   特徴とする光情報記録媒体。
2. （２）プリフォーマットを有し、該プリフオーマツトは
   、該記録層をトラック状に光照射してポリメチン色素を
   主成分とする層と光安定化材を主成分とする層を溶融混
   合させた後、全面光照射を行うことにより形成されたも
   のであることを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒
   体。