JPH03228236A - 光情報記録媒体及び記録・再生方法 - 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〕 本発明は円二色性を示す光学活性物質を記録層に用いて
情報の記録・再生を行う光情報記録媒体及び記録・再生
方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕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１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には次のような
タイプのものがある。

（ａ）低融点金属薄膜を記録層に用いたもの（ｂ）反射
膜と有機光吸収層の２層構造型記録層としたもの （ｃ）高反射率の有機色素膜を記録層に用いたもの上記
（ａ）のタイプの記録媒体は低融点金属のＴｅ等を主成
分とした薄膜により記録層を構成したもので、穴あけ型
と、結晶−アモルファスの相転移に伴う反射率変化を利
用した相変化型がある。このタイプの記録媒体は保存安
定性が悪く、穴あけ型のものは分解能が低く記録密度が
あがらず、また相変化型のものは製造条件が難がしくコ
ストが高くなるという欠点がある。

上記（ｂ）のタイプの記録媒体は金属の反射膜上に有機
光吸収層をコーティングにより設け、該有機光吸収層に
レーザ光を照射して窪みを作り、情報の記録を行うもの
である。このタイプの記録媒体は、記録層が金属反射膜
−Ｌに有機吸収層を＋１１ＷＩした２層構造となってい
るため製造が面倒であり。

また反射層を持つため基板側からの記録・再生が難かし
いという欠点がある。

上記（ｃ）のタイプの記録媒体は基板」−に反射率の高
い有機色素薄膜を記録層として設けたものである。有機
色素薄膜は融点、分解温度が高く、熱伝導率も低いので
高感度、高Ｃハ化５高信頼性が期待でき、また膜形成が
コーティングによりｎＪ能なため量産性が良く、低コス
ト化が期待できる等の利点がある。ところがこのタイプ
の記録媒体はエアーサンドインチ構造をとらないと感度
、Ｃ／Ｎが大幅にダウンしてしまう。このため媒体の薄
型化が難かしく、単板構造化や、光フロッピー等への応
用が困難とされている。このことは上記（ａ）のタイプ
のうちの穴あけ型の記録媒体と上記（ｂ）のタイプの記
録媒体についても同様である。

一方で光情報記録媒体は、近年の情報量の膨大化に対応
できるように、より一層の高密度化が期待され、そのた
めに種々の試みがなされている。

その中の一つに特開昭５０−２１０５４３号公報に開示
されている如き多重記録の提案がある。これは分光特性
の異なった層を積層化した記録層を用いて行うもので、
記録材の選定範囲が極めて小さく、実用化されていない
。

このような不都合を解消するために、記録層間に所定の
波長域の光を透過し他の波長域の光を反射するフィルタ
ー層を介在させる提案がなされている（特開平１−１８
８４７３８号公報）。しかしながら、このような手法を
用いた場合には層構成が極めて複雑となり、生産性上問
題があった。

又１以上のような多重記録はいずれも発掘波長の異なる
レーザー光を２種以上用いて行うため、記録装置の構成
も複雑となり、高コスト化をまぬがれなかった。

本発明は以上のような従来技術の問題点を解決するため
になされたもので、下記のことを目的とするものである
。

■単一のレーザー光により多重記録を可能とする光情報
記録媒体及び記録・再生方法を提供すること（高記録密
度化）。

■多重記録可能で、かつ層構成が単純で、しかも生産性
の高い光情報記録媒体を提供すること。

■穴を形成せずに記録可能で単板化（密着貼合わせ構造
）可能な光情報記録媒体及びこれを用いた記録・再生方
法を提供すること。

〔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、基板上に直接又は下引き層
を介して記録層を設け、更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、該記録層が、光学活性
物質の一方の光学異性体を主成分とする層と、他方の光
学異性体を主成分とする層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、上記光情報記録媒体に、該光学
活性物質の吸収波長域に発掘波長を有する偏光レーザー
光を照射し、該記録層を構成する一方又は両方の層にピ
ットを形成することにより情報を記録し、記録された情
報を旋光性又は円二色性の変化を検出することにより再
生することを特徴とする記録・再生方法が提供される。

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る。この光情報記録媒体は基板ｌ上
に第１記録層２及び第２記録層３を積層して構成される
。第１記録［２及び第２記録層３の積層からなる記録層
は、円二色性を示す光学活性物質がその不整立体配置に
より左右円偏光に対する吸収係数が異なることを利用し
て情報の記録・再生が行えるように形成されている。即
ち、第１記録層２は左円偏光に吸収を持つ光学異性体（
Δ）で形成され、第２記録層３は右円偏光に吸収を持つ
光学異性体（△）で形成されている。なお、第１図の例
では上記の如き記録層構成としたが、第１記録層２を右
円偏光に吸収を持つ光学異性体（Δ）で形成して、第２
記録層３を左円偏光に吸収を持つ光学異性体（Δ）で形
成しても構わない。また全体の層構成としては基板１と
記録層（２，３）との間に下引き層を設けてもよいし、
記録層（２，３）の上に保護層を設けてもよい。

次に本発明による記録方法について説明する。

ここでは、第１図に示す構成の光情報記録媒体を用いた
場合につき説明するが、記録層構成が逆の光情報記録媒
体を使用した場合も同様の原理で記録が可能である。

第２図（ａ）は未記録状態の媒体を示す図で、第１記録
層２にのみピットを形成して記録を行う場合（記録（１
））には、同図に示す様に例えば右円偏光の記録光（１
）を基板側から記録層に照射する。すると、記録光（１
）は左円偏光に吸収を持つ第１記録層２を透過し、右円
偏光に吸収する第２記録層３で吸収され、この時発生す
る熱で第２図（ｂ）のように穴（ピット）が形成され（
第１の記録状態）、記録が行われる。

第１記録層２及び第２記録ＲＩ３の双方に記録を行う場
合（記録（■））には、第２記録層３への記録は上記と
同様にして行い、第１記録層２への記録は第２図（ｂ）
に示す様に左円偏光又は直線偏光の記録光（■）を用い
て行う。この場合、第１記録層２への記録は、記録材料
の選択により、第２図（Ｃ）に示す様に穴が形成される
ケース（記ｆｉ（ＩＩ−１）；第２の記録状態）。

第２図（ｄ）に示す様に第１記録層２と第２記録Ｎｌｌ
３が混合しラセミ化するケース（記録（ＩＩ−２）；第
２′の記録状態）とに分かれる。

なお、上記の記録方法では基板側から記録光を照射した
が記録層側から照射しても同様の原理で情報の記録が可
能である。

次に、上記の様にして記録された情報を再生する方法に
ついて第３図に従って説明する。第３図（、）は第２図
（ｃ）の方法で記録された情報の再生方法を説明する図
、第３図（ｂ）は第２図（ｄ）の方法で記録された情報
の再生方法を説明する図である。

これらの情報の再生では、透過光による読出し及び反射
光による読出しが可能であり、また基板側からの読出し
く第３図は基板側からの読出しの例）及び記録層側から
の読出しが可能である。また、再生光としては直線偏光
及び円偏光（右円偏光。

左円偏光）を用いることができる。それぞれの種類の再
生光を使用した場合の未記録部、第１の記録状態部及び
第２あるいは第２′の記録状態部において透過光、反射
光がどうなるかを表−１（透過光読出し）及び表−２（
反射光読出し）に示す。なお。

第３図ならびに表−１及び表−２において、Ｔｊ、　Ｔ
□、Ｔ２．７％はそれぞれ未記録部、第１の記録状態部
、第２の記録状態部及び第２′の記録状態部の透過光を
示し、Ｔ末、ＴいＴよ、Ｔ、ｌはそれぞれ未記録部、第
１記録状態部、第２の記録状態部及び第２′の記録状態
部の反射光を示す。

例えば、透過光読出しの場合、再生光として直線偏光を
用いたときには、未記録部の透過光Ｔｅｌまやはり直線
偏光で強度は記録層により吸収された分だけ小さくなる
。第１の記録状態部の透過光Ｔ０は楕円偏光で強度は右
円偏光の成分が大となり、第２の記録状態部の透過光Ｔ
２は直線偏光で強度は再生光と同等となる。これらのこ
とから、再生光として直線偏光を用いれば、第２図（ｃ
）のような方法で２値記録された情報の再生が可能とな
ることがわかる。

第２図（ｄ）のような方法で記録された情報については
、第２′の記録状態部の透過光Ｔ２′は未記録部−２か
られかるように、再生光として直線偏光を用いる反射光
読み出しにより両者の区別が可能となる。

なお、記録層構成（一方の光学異性体と他方の光学異性
体の上下関係）及び記録・再生の方向（基板側又は記録
層側）によっては、使用しつる再生光は表−１及び表−
２に示すものとは異なってくるが、いずれの場合も同様
に２値記録が可能となる。

以上のように、本発明によれば、光学活性物質の２種の
光学異性体をそれぞれ積層して記録層を形成することに
より、単一発掘波長のレーザー光で２値記録が可能とな
り、又未記録部とラセミ化された第２′の記録状態部と
により穴あけ記録ではないｌ値記録が可能となる。さら
に、直線偏光による反射光読出しによってラセミ化を利
用した２値記録が可能となる。

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。

なお、基板の表面にはトラッキング用の案内溝の案内ピ
ット、さらにアドレス信号などのプレフォーマットが形
成されていてもよい。

（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−し、（ｅ）溶剤からの基板の保護、（ｆ
）案内溝５案内ピツト、プリフォーマットの形成などを
目的として使用される。（ａ）の目的に対しては高分子
材料１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、Ｏｉ
Ｏ，、ＭｇＦ２、Ｓｉｎ、Ｔｉｅ、、ＺｎＯ，ＴｉＮ、
ＳｉＮなど、金属または半金属、例えば、Ｚｎ、　Ｃｕ
、　Ｓ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　Ｇｅ、　Ｓｅ、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、ＡＱ、　Ａｇ、−Ｔｅ等や
、金属光沢を有する有機簿膜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。

（３）記録層 記録層の構成材料としては円二色性を示す金属錯体及び
色素を用いることができ、さらに、円二色性をより効果
的に発現させるために他の光学活性ポリマーや光学活性
な低分子化合物を添加してもよい。

上記金属錯体としては、（＋）−（Ｃｏ（ｅｎＬ）”（
−）−（Ｒｈ（ａｎ）３）”、（−）−（Ｉｒ（ｅｎ）
、）”、（リー（Ｃｒ（ｅｎ）ａ）”（−）−（Ｃｏ（
ｔｎ）３）”、　（−）−（Ｃｏ（ｔ＋ｓｄ）、）”、
　（−）−［Ｃ０（ＯＫ）ｊ］３−（÷）−（Ｒｈ（ｏ
ｘ）−）’−１（＋）−（Ｃｒ（ｏｘ）、）’−１（−
）−（Ｃｏ（ｎａｌ）ｊ）’−（リ−（Ｃｒ（ｍａｌ）
３）’−１（＋）−（Ｃｏ（ｏｘ）（ａｎ）ｚ）”、（
リ−（Ｃｒ（ｏｘ）（ｅｎ）、）”、　　（＋）−ｃｉ
ｓ−（Ｃｏ（ＣＩ）ｚ　（ｅｎ）、）”、　　（＋）−
ｃｉｓ−（Ｃ。

（ＮＯ２）２（ａｎ）、１”、　（リ−ｃｉｓ−（Ｃｏ
（ＣＮ）、　（ｅｎ）、）”、　（リ−ｍａｒ−（Ｃｏ
（Ｓ−ａｌａ）ａ）、　（−）−ｍｅｒ−（Ｃｏ（Ｓ−
ａｌａ）３）、　　（−）−［Ｃ０（ＮＯ２）２（ｏｘ
）（ＮＨ−）Ｊ−１（リー（Ｎｉ（ｐｈｅｎ）ａ）”（
ただし、（÷）、　（−）はＮａＤ線での旋光能の符号
を示し、配位子の略号はｅｎ：エチレンジアミン、ｔｎ
：１．３−プロパンジアミン、ｔｍｄ：１．４−ブタン
ジアミン、Ｏｘ：シュウ酸イオン、ｍａｌ：マロン酸イ
オン、５−ａｌａ：（Ｓ）−７ラニナートイオン、ｐｈ
ｅｎｏｌ、１０−フェナントロリンである。）等で示さ
れる錯イオンを含む錯体が例示される。

また、上記色素としては下記のものが例示される。

オキサゾール系色素 ポリメチン系色素 上記光学活性ポリマーの具体例としては、βベンジル−
し−アスパラギン酸、β−メチル−し−アスパラギン酸
、γ−エチルー」４−またはＤ−グルタミン酸、γ−ペ
ンシセーＬ−またはＤ−グルタミン酸、し−アラニン、
Ｌ−バリン、Ｌ−ロイシン、Ｄ又はＬ−リジンおよびそ
の誘導体等の光学活性α−アミノ酸から形成される光学
活性ポリ（α−アミノ酸）重合体および共重合体が挙げ
られる。また、その他、ポリ（Ｌ−プロピレンオキシド
）、ポリ（Ｄ−プロピレンオキシド）、ポリ（Ｄ−プロ
ピレンオキシド）、ボーリ（し−乳酸）、ポリ（Ｄ−乳
酸）等が挙げられる。とりわけ、ポリ（β−ベンジル−
し−アスパラギン酸）等のポリ（β−Ｌ−アスパラギン
酸）αβ−エステル類、ポリ（γエチルーＬ−グルタメ
ー１〜）、ポリ（γ−ベンジルー１４グルタメート）等
のポリ（【、−グルタミン酸）のγ−エステル類は色素
に対する誘起効果、および立体配座の変化のしやすさの
上から特に好ましい。

また、記録層には、安定剤、分散剤、難燃剤、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。

記録層の膜厚は各々３００〜．５００００人、合計で６
００〜５００００人程度が好ましい。記録層の形成方法
としては、蒸着、　ＣＶＯ法、スパッタｆムの池溶剤塗
工ｆ人。

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、プレー１〜コーテイング、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。

（４）保護層 保護層は、（ａ）記録層のその錫、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。

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、難燃剤、滑剤、帯電
防止剤、界面活性剤、可塑剤等の含有させることができ
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１．２１、直径１３０ｍｍのポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）板上にフォトポリマーにて深さ７００
人、半値幅０．４μｍ、ピッチ１．６−の案内溝を形成
し、基板とした。そして該基板上に、第１記録層として
Δ（Ｃｏ（ｏｘ）；＋）　（Ｎ（Ｂｕ）Ｊｉとポリ（α
−ベンジル−Ｌ−グルタメート）との混合物（重量比５
：１）の１．２−ジクロルエタン／アセトニトリル（重
量比１：１）溶液をスピンコードにより約１０００人の
厚さに形成し、さらにその上に第２記録層として△（Ｃ
ｏ（ｏｘ）、）（Ｎ（Ｂｕ）４）−とポリビニルアルコ
ールとの混合物（重量比５：ｌ）の水溶液を同様にスピ
ンコードにより約１０００人の厚さに形成し、記録媒体
とした。

このようにして得た記録媒体を線速がｉｓ／ｓｅｅにな
るように回転させ、波長６４０ｎａの１ｌｅ−Ｎｅレー
ザー光を基板側より照射した。記録周波数は０．５ＭＨ
ｚを基本周波数とした。第１記録層に対する記録は右円
偏光のレーザー光で行い第２記録層に対する記録は直線
偏光のレーザー光で行った。次に、このようにして記録
された２値情報を波長６４０ｎｍの直線偏光のＨｅ−Ｎ
ｅレーザー光で読出し、スペクトル解析を行い、Ｃ／Ｎ
を測定した（スキャニングフィルター３０に１１Ｚ）。

情報の読出しには透過光読出し法を用い、第１の記録状
態部は検光子により楕円率を測定して読出し、第２の記
録状態部は透過光のコントラストで読み出した。このと
きの再生Ｃ／Ｎの評価結果を表−１に示す。なお、この
実施例は第２図（Ｃ）に示す穴あけ記録の例である。

表−１ 以上のことから、２値記録／再生が可能なことが確認さ
れた。

（実施例２） 実施例１で得た記録媒体の記録層上に厚さ約２００人の
ＡＱ膜を真空蒸着により形成した後、さらにその上にポ
リメチルメタクリレートの１．２−ジクロルエタン溶液
を塗布して厚さ５ｐｓの保ａｔ層を形成し、実施例２の
記録媒体とした。

このようにして得た記録媒体を線速１膳へｅｃになるよ
うに回転させ、波長６４０ｎ−の直線偏光のＨｅ−Ｎｅ
レーザー光を基板側より照射した。記録周波数は上記と
同様、０　、５ＭＨｚを基本周波数とした０次にこのよ
うにして記録された情報を波長６４０ｎ■の直線偏光の
レーザー光で読出し、スペクトル解析を行い、上記と同
様にして再生Ｃハを測定した。情報の読出しは反射光読
出しで行い、実施例１の第１の記録状態部の読出しと同
様、検光子により楕円率を測定した。このときの再生Ｃ
ハの評価結果を表−１に示す。なお、この実施例は第２
図（ｄ）に示す非穴あけ記録の例である。

以上のことから、非穴あけ記録が可能であることが確認
された。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、次のよう
な効果が得られる。

■単一のレーザー光で多重記録が可能となり、記録の高
密度化を図ることができる。

■記録層間にフィルター層等を設ける必要がないので層
構成が簡単となり、生産性が高い。

■穴をあけることなく記録することも可能となり、穴あ
けタイプの記録に比べ、高密度化、単板化、薄型化が可
能となる。

【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構成を示
す断面図、第２図は本発明における記録方法の説明図、 第３図は本発明における再生方法 の説明図である。 １・・・基板 ２・・・第１記録層 ３・・・第２記録層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に直接又は下引き層を介して記録層を設け
   、更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、該記録層が、光学活性物質の一方の光学異性
   体を主成分とする層と、他方の光学異性体を主成分とす
   る層の積層からなることを特徴とする光情報記録媒体。
2. （２）請求項１記載の光情報記録媒体に、該光学活性物
   質の吸収波長域に発掘波長を有する偏光レーザー光を照
   射し、該記録層を構成する一方又は両方の層にピットを
   形成することにより情報を記録し、記録された情報を旋
   光性又は円二色性の変化を検出することにより再生する
   ことを特徴とする記録・再生方法。