JPH03256240A - 光情報記録媒体 - Google Patents

光情報記録媒体

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JPH03256240A
JPH03256240A JP2054617A JP5461790A JPH03256240A JP H03256240 A JPH03256240 A JP H03256240A JP 2054617 A JP2054617 A JP 2054617A JP 5461790 A JP5461790 A JP 5461790A JP H03256240 A JPH03256240 A JP H03256240A
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JP
Japan
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layer
recording
recording layer
dye
thickness
Prior art date
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JP2054617A
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English (en)
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Tsutomu Sato
勉 佐藤
Keiko Ichinose
一ノ瀬　恵子
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S430/146—Laser beam

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〕
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電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＠密度が低い、製造条件が難しくコスＩ・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
と反射極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の両立を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。
この問題を解決するため、特開平］−１１３２８８号公
報、特開平１−１７８４９３号公報において、記録再生
光波長近傍に吸収極大を有する色素と同波長近傍に反射
極大を有する色素を混合して記録材とする提案がなされ
ており、高感度記録と高コンＩ・ラス１−再生の両立を
行っている。
また、別の観点から有機色素を用いた光情報記録媒体に
おいて高反射率化（高コン１−ラストな再生）を図るた
め記録層上に該記録層より大きい屈折率を持つ保護層を
設ける提案もなされている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前記従来技術には以下のような解決すべ
き課題があった。
即ち、記録再生光波長近傍に吸収極大を示す色素と、同
波長近傍に反射極太を示す色素を混合した記録層は、混
合系であるがため両色素の相溶性の悪さに起因して保存
時に結晶化や欠陥が生じることがあり、これがエラー発
生を招く原因の−っとなる可能性があった。また、この
記録層では反射率がまだ十分でなくさらに高いものが要
望されていた。
また、記録層上に該記録層より大きい屈折率を持つ保護
層を設けた場合、記録層を薄くして高反射率が得られる
ものの、保護層自体に吸収がないため高感度化の点では
まだ不十分であった。
本発明は、以上のような従来技術の不都合を解消し、高
反射率（高コントラストな再生が可能）でありかつ高感
度記録が可能な光情報記録媒体を提供することを目的と
する。
［ｉ！ｌｉｔ題を解決するための手段及び作用コ上記目
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、さら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、該記録層が第
１記録層と中間層と第２記録層との積層からなり、該第
１記＠層は記録再生光波長近傍に分光反射率のピークを
示す有機色素を主成分とし、該中間層は記録再生光に対
して透明で該第２記録層より屈折率が小さい材料からな
り、該第２記録層は記録再生光波長近傍に分光吸収率の
ピークを示す有機色素を主成分とし、かつ最大反射率を
与える記＠層膜厚を有す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づき詳述する。
第１図は本発明の光情報記録媒体の基本的な構成例を示
す断面図で、基板１上に第１記録層２、中間層３及び第
２記録Ｍ４の積層からなる記録層を設けた構成となって
いる。そして第１記＠層２は記録再生光波長近傍に反射
極大を示す有機色素を主成分とする膜により形成され、
中間層３は記録再生光を通過し第２記録Ｎ４より屈折率
が小さい材料からなり、第２記＠層４は記録再生光波長
近傍に吸収極大を示す有機色素を主成分とする膜により
形成される。
一般に、高反射率な記録媒体を得るためには、記録材は
高い屈折率及び高い消衰係数を持つことが最も望ましい
。しかしながら、有機色素膜では、通柑、高い消衰係数
が得られる波長と、高い屈折率が得られる波長とが異な
り、吸収スペクトルの吸収端で最も高い屈折率となる。
また、有機色素膜では、反射ピークも吸収ピークと異な
り、高い屈折率が得られる波長近傍の波長となる。した
が４ って、高い反射率を得ようとすると、膜の消衰係数は小
さくなりまた高吸収率が得られないため感度が上がらず
、一方、高感度を得ようとして記録再生光の波長近傍に
吸収極大を示す膜を用いると逆に高い反射率が得られな
いことになる。
第２図（ａ）はポリメチルメタクリレート基板（厚さ１
　、２ｍｍ：案内溝なし）上に後述の実施例１で第２記
録層材料として用いた有機色素（レーザー発振波長近傍
に吸収ピークを持つ色素）のみからなる記録層を設けて
光ディスクを構成したときの光学特性（反射率（Ｒ）、
透過率（Ｔ）、吸収″＄（Ａ））と記録層膜厚との関係
を示す図である。基板の屈折率は１゜５、消衰係数はＯ
であり、該記録層の屈折率は２．７、消衰係数は−１，
７であった。第２図（ａ）から明らかなように、このケ
ースでは高吸収率は得られるが高反射率は得られない。
第２図（ｂ）は後述の実施例１で第１記録層材料として
用いた有機色素（レーザー発振波長近傍に反射ピークを
持つ色素）のみからなる記録層を設けて光ディスクを構
成したときの第２図（ａ）と同様の図である。該記録層
の屈折率は３．２、消衰係数は−０゜４であった。第２
図（ｂ）から明らかなように、このケースでは第２図（
ａ）のケースとは逆に高反射率は得られるが高吸収率は
得られない。
そこで、本発明者らは、第２図（ａ）の特性を示す記録
材料からなる層と第２図（ｂ）の特性を示す記録材料か
らなる層を積層化して改良を試みた。すなわち、基板上
に第１記録層材料からなる層を設け、さらにその上に第
２記録層材料からなる層を設けて光ディスクを構成して
みた。そのときの光学特性と第１記録層膜厚との関係を
第２図（Ｃ）に示す。
なお、第２記録層膜厚は５００人とした。ところが、こ
のようにすると第２図（ｃ）にみられるように、非常に
高い吸収率が得られ高感度化が可能となったものの高い
反射率を得るには至らなかった。
このため、本発明者らは更に研究を進めたところ、画記
録層の間に記録再生光に対して透明で第２記録層より小
さい屈折率を持つ材料からなる中間層を設けることによ
り、高反射率及び高吸収率が同時に達成されることを見
出した。第３図（ａ）〜（ｆ）は第２図（ｃ）の特性を
示す光ディスクの画記録層間に厚さｘ（Ａ）の中間層を
設けたときの光学特性と第１記録層膜厚との関係である
。これらの図から分かるように、中間層の介在により反
射及び吸収の特性が変化し、中間層が適宜の膜厚のとき
に高反射率及び高吸収率となる。これは、中間層の設置
により、中間層と第２記録層との界面での多重反射効果
が増長されたことによる。
なお、本発明の光情報記録媒体の層構成は第１図に示し
たものに限定されるものではなく、基板と記録層の間に
下引き層を、あるいは記Ｂ層の上に保護層を、さらにこ
れら両層を設けた構成としてもよい。
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ニステ− 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や案内ピ
ット、さらにアドレス信号などのブレフォーマツ１へが
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」二、（ｅ）溶剤からの基板の保護、（ｆ
）案内溝、案内ピット、プレ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、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、Ｂｊ
０２、Ｍ　Ｆ、Ｆ　２、８− ８ｉＯ１Ｔｉｅ２、ＺｎＯ１ＴｉＮ、　ＳｉＮなど、金
属または半金属、例えば、Ｚｎ、　Ａｕ、　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
料等を用いることかでざ、（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 記録層はレーザー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、前述
したように第１記録層、中間層及び第２記録層の積層膜
からなり、第１記録層は記録再生光波長近傍に反射極大
を示す有機色素で形成され、中間層は記録再生光に対し
て透明で第２記録層より屈折率が小さい材料で形成され
、第２記録層は記録再生光波長近傍に吸収極大を示す有
機色素で形成される。第１記録層及び第２記録層に用い
られる有機色素としては例えば、クロコニウム型の染料
、アズレン型の染料（顔料）、トリフェノチアジン化合
物、フェナンスレン誘導体、フタロシアニン化合物、テ
トラヒドロクロリン化合物、ジオキサン化合物あるいは
その誘導体、アントラキノン誘導体、キサンチン色素、
トリフェニルメタン型色素、スクアリリウム型色素、ポ
リメチン色素類（ピリリウム型色素、シアニン色素、メ
ロシアニン色素等）、ポリメチンで結合されたクロコニ
ウム色素類、ポリメチンで結合されたアズレン型色素等
が例示される。また、中間層に用いられる材料としては
例えば、下引き層に例示した高分子材料及び無機化合物
（ＢｉＯ□、ＭｇＦ２等）が例示される。
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、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（
インダンスレン）系、シアニン（メロシアニン）系、ク
ロコニウム系、キサンチン系、トリフェニルメタン系、
ピリリウム系、スクアリリウム系、アズレン系染料や、
金属又は金属化合物、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、　Ｔｅ、Ｂ
ｉ、　ＡＱ、　Ｓｅ、ＴａＯ２，５ｎＯ１Ａｓ、　Ｃｄ
等を分散含有させてもよく、また積層してもよい。
また記録層には、高分子材料、あるいは上記シアニン色
素より長波長域に吸収能を有する有機化合物（アミニウ
ム、イモニウム、ジイモニウム系化合物等）又は有機金
属錯体化合物（ビスジチオジケトン系、ビスフエニルジ
チオール系錯体等）などの低分子化合物を混合分散させ
てもよい。さらに記録層には、その他、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。記録層全体の膜
厚は先に述べたとおり使用する波長で反射率が最大とな
る値に設定する。その値は記録層の複素屈折率によって
決まり一義的には決まらないが、はぼ１００人〜ＪＯμ
ｍ、好ましくは２００Ａ〜２μｍである。
第１記録層の膜厚としては１００人〜２μｍ、第２記録
層の膜厚としては１００Ａ〜２μｍ、中間層の膜厚とし
ては１００人〜０．５μｍが適当で、これらの総和は上
記の条件を満たしていることが必要である。記録層の１ 形成方法としては、蒸着、ＣＶＤ法、スパッタ法の他溶
剤塗工法、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、（ｄ）感度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。
本発明において、前記下引き層及び保護層には、さらに
、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、可塑剤等を含有させるこ
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、本発
明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
２ （実施例１） 厚さ１．２ｎｎ、直径１３０ｍｍのポリメチルメタクリ
レ−１−板上にアクリル系フォトポリマーにより深さ９
００Ａ、半値幅０．４ｐ、ピッチ１．６／Ｉｎ＋のらせ
ん状案内溝を設は基板とした。この基板上に下記構造式
（１）で表わされる色素の１，２−ジクロルエタン溶液
をスピナー塗布し、５００Ａの厚さの第１記録層を設け
た。その上に石油樹脂（商品名：Ｃ−１１Ｘ、三井石油
化学社製）のヘキサン溶液をスピナー塗布し、７００λ
の厚さの中間層を設けた。
さらにその上に下記構造式（ＩＩ）で表わされる色素の
アルコール溶液をスピナー塗布し、５００人の厚さの第
２記録層を設けて記録媒体を得た。
Ｈ３ ＣＩ（３ （実施例２） 実施例１において、下記構造式（ＩＩＩ）で表わされる
色素の１，２−ジクロルエタン溶液を塗布して６００人
の厚さの第１記録層を設け、その」二に塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体（商品名：ＥＵ−４０、三井ポリケミ
カル社製）の四塩化炭素溶液を塗布して厚さ５００人の
中間層を設け、さらにその上に下記構造式（ＩＶ）で表
わされる色素を真空蒸着して６００人の厚さの第２記録
層を設けて記録媒体を得た。
Ｑ０４ｅ （比較例１） 実施例１の基板上に上記構造式（ｍ）で表わされる色素
のみの記録Ｎ（膜厚６００Ａ）を設けて記録媒体を得た
。
（比較例２） 実施例Ｉの基板上に上記構造式（Ｉ）で表わされる色素
のみの記録層（膜厚７００Ａ）を設けて記録媒体を得た
。
（比較例３） 実施例１の基板上に上記構造式（Ｉ）で表わされる色素
と上記構造式（ＩＩ）で表わされる色素を１：〕の割合
を混合したもののみからなる記録層（膜厚６５０人）を
設けて記録媒体を得た。
（比較例４） 実施例２において、第１記録Ｊｉｌ　（６００Ａ　）と
中間層（５００人）のみからなる記録層とした以外は同
様にして記録媒体を得た。
（比較例５） 実施例２において、上記構造式（ＩＩＩ）で表わされる
色素のみからなる記録層（膜厚１２００人）とした以１
５− 外は同様にして記録媒体を得た。
以上のようにして作製した各記録媒体を線速が２．１ｍ
／ｓｅｅになるように回転させ、波長７９０ｎｍのレー
ザー光を基板側より照射した。この時用いたレーザー光
の書込点でのビーム径は約１．３μｍであった。１　、
２５ＭＨｚを基本周波数として記録を行い、そのときの
適正記録パワーを求めた。そして記録された情報を再生
し、その再生波形のスペクトル解析を行い、Ｃハを測定
した。またコントラスト（反射率）の測定も行った。
以上の測定結果を次表に示す。なお、上記で適正記録パ
ワーとはランダムパターンを記録した時のアイ中心が５
０％となる記録パワーをいう。
表−１ ６ 〔発明の効果〕 本発明によれば、前記構成により、高反射率が得られ、
高コントラスト再生が可能となり、しかも高コントラス
ト再生と高感度記録との両立が同時に達成できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る光情報記録媒体の基本的な構成を
示す断面図、第２図（ａ）はレーザー発振波長近傍に吸
収ピークを持つ色素のみからなる記録層とした場合の光
学特性と記録層膜厚との関係を示す図、第２図（ｂ）は
レーザー発振波長近傍に反射ピークを持つ色素のみから
なる記録層とした場合の光学特性と記録層膜厚との関係
を示す図、第２図（Ｃ）はレーザー発振波長近傍に反射
ピークを持つ色素からなる第１記録層と該波長近傍に反
射ピークを持つ色素からなる第２記録層とを積層したも
のを記録層とした場合の光学特性と第１記録層膜厚との
関係を示す図、第３図（ａ）〜（ｆ）は第１記録層と第
２記録層の間に設ける中間層の膜厚を変化させたときの
光学特性と第１記録層膜厚との関係を示す図である。 ■・・・基 板 ２・・・第１記録層 ３・・・中間層 ４・・・第２記録層

Claims (1)

    【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
    、さら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、該記録層が第１記録層と中間層と第２記録
    層との積層からなり、該第１記録層は記録再生光波長近
    傍に分光反射率のピークを示す有機色素を主成分とし、
    該中間層は記録再生光に対して透明で該第２記録層より
    屈折率が小さい材料からなり、該第２記録層は記録再生
    光波長近傍に分光吸収率のピークを示す有機色素を主成
    分とし、かつ最大反射率を与える記録層膜厚を有するこ
    とを特徴とする光情報記録媒体。
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