JPH03276433A - 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６ 〔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１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が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１−１１３２８８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記録再生光波長
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トラスト再生の
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（高コントラストな再生）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
波長近傍に反射極大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
生を招く原因の一つ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。

し課題を解決するための手段及び作用コ以上の如き実情
に鑑み１本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、記録層を
２層構造とし、一方の層を記録再生光波長近傍に分光吸
収率のピークすなわち吸収極大を示す有機色素膜で形成
し、もう−方の層を記録再生光波長近傍に分光反射率の
ピークすなわち反射極大を示す有機色素膜で形成し。

かつ、該記録層の膜厚を最大反射率を与える膜厚とする
ことで、上記目的が達成できることを見出し、本発明を
完成するに至った。

すなわち、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、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する第１記録層と、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
分とする第２記録層との積層からなり、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及び第２記録層３
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記録層２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、第２記録層
３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る。一般に、有機色素膜は
吸収極大よりも反射極大近傍において屈折率が大きい。

したがって、第２記録層３を記録再生光波長近傍に反射
極大を示す有機色素膜で形成することにより、屈折率が
高くなりかつ高反射率が得られる。一方、第１記録層２
を記録再生光波長近傍に吸収極大を示す有機色素膜で形
成することにより、高い吸収能が得られ、高感度化が図
れる。そしてこれら特性の異なる２種の有機色素が混合
という形でなく、積層の各層にそれぞれ用いられること
から、混合による結晶化や欠陥の発生の問題が解消され
、高コントラストな再生が可能となると同時に高感度化
を達成することが可能となる。

第２図はポリメチルメタクリレート基板（厚さ１゜２Ｉ
ＩＩＩｌ）上に後述の実施例１で用いた有機色素（第１
記録層はレーザー発振波長近傍に吸収ピークを持つ色素
、第２記録層はレーザー発振波長近傍に反射ピークを持
つ色素）を用い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）、吸収率（Ａ））と第１
記録層膜厚との関係を示す図である。

ここで第２記録層の膜厚は４００人とした。基板及び第
１、第２記録層の屈折率、消衰係数は次の通りであった
。

屈折率　　　消衰係数 基板　　　１．５０ 第１記録層　　　２．７　　　　　　−１．７第２記録
層　　３．２　　　　　　−０．４第２図から、第１記
録層膜厚３００人、第２記録層膜厚４００人のときに最
大反射率４５％と大きな反射率が得られることがわかる
。

第３図は上記基板上に第１記録層材料（レーザー発振波
長近傍に吸収ピークを持つ有機色素）のみを用いて光デ
ィスクを構成した場合の光学特性と記録層膜厚の関係を
示す図である。この場合、記録層膜厚７００人で最大反
射率２８％であり、高反射率は得られていない。

第４図は上記基板上に第２記録層材料（レーザー発振波
長近傍に反射ピークを持つ有機色素）のみを用いて光デ
ィスクを構成した場合の光学特性と記録層膜厚の関係を
示す図である。この場合、記録層膜厚６００人で最大反
射率４１％であり、かなりの高反射率が得られているが
、第２図の場合に比べ４％程低く、また吸収率は２５コ
で第２図の３２対に比べかなり小さく、感度が低いこと
がわかる。

第５図は上記基板上に第１記録層材料と第２記録層材料
を１：１で混合したものを記録層に用いて光ディスクを
構成した場合の光学特性と記録層膜厚の関係を示す図で
あるにの記録層材料の屈折率は２．９５．消衰係数は−
１．０５であった。この場合、最大反射率は３０％弱で
あり、やはり高反射率は得られていない。

以上のように、本発明によれば、記録層を、記録再生光
波長近傍に吸収極大を示す記録層と反射極大を示す記録
層との積層化とすることにより、高反射率で高感度な光
情報記録媒体が得られる。

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、あるいは記録層の上に保護層を、さらにこれら両
層を設けた構成としてもより）。

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や案内ビ
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
）反射率の向上、（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１例えば、
ＢｉＯ□、ＭｇＦ、、Ｓｉｎ、　Ｔｉｅ、、ＺｎＯ，Ｔ
ｉＮ、　ＳｉＮなど、金属または半金属１例えば、　Ｚ
ｎ、　Ａｕ、　Ｓ、　Ｎｉ、　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、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、２層膜からなり、−方の層は記録再生光波
長近傍に吸収極大を示す有機色素で形成され、もう一方
の層は記録再生光波長近傍に反射極大を示す有機色素で
形成される。

これら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）、トリフエッチアジン化合
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（ビリリウム型色素、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
が用いられる。

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、
ビリリウム系。

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、　Ｂｉ、　ＡＱ
　、　Ｓｅ、丁ｅ０２、ＳｎＯ，Ａｓ、　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〜１０μ蓋、
好ましくは２００人〜２声である。記録層の形成方法と
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、前記上弓き肩に示した材
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、離燃剤、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。

（実施例１） 厚さ１．２閣、直径１３０■のポリメチルメタクリレー
ト板上にアクリル系フォトポリマーにより深さ９００人
、半値幅０．４．ｎ、ピッチ１．６趨のらせん状案内溝
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、３００人の厚さの第１記録層を設けた。

さらにその上に下記構造式（ｎ）で表わされる色素の四
塩化炭素溶液をスピナー塗布し、４００人の厚さの第２
記録層を設けて記録媒体を得た。

しｈ３ （実施例２） 実施例１の基板上に下記構造式（ＩＩＩ）で表わされる
色素を真空蒸着して５００人の厚さの第１記録層を設け
、その上に下記構造式（ＩＶ）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てｓ。

０人の厚さの第２記録層を設けて記録媒体を得た。

Ｃ如。ｅ （比較例１） 実施例１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７００人）を設けて記録媒体を得た
。

（比較例２） 実施例１の基板上に上記構造式（ＩＩ）で表わされる色
素のみの記録層（膜厚６００人）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（１）で表わされる色素
と上記構造式（ｎ）で表わされる色素をｌ：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１の基板上に上記構造式（１）で表わされる色素
の記録層（膜厚３００人）を設け、その上に石油樹脂の
ヘキサン溶液を塗布して厚さ４００人の保護層を設けて
記録媒体を得た。

（比較例５） 実施例１の基板上に上記構造式（Ｉｎ）で表わされる色
素を真空蒸着して１０００人の厚さの記録層を設けて記
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２．１＋
ｉ／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１．３−であった。記録周
波数は、１　、２５Ｍ）ｉｚを基本周波数とじて記録を
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／Ｎ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 〔発明の効果〕 本発明によれば、前記構成により、以下のような効果が
得られる。

■高反射率が得られ、高コントラスト再生が可能となる
。

■高コントラスト再生と高感度記録との両立が可能とな
る。

■再生光に対して高い吸収能を持つ第１記録層が第２記
録層により空気としゃ断されているため再生劣化（光酸
化劣化）が小さく、また第２記録層は吸収が小さいため
再生劣化が小さく、全体として長期安定性に優れた媒体
の提供が可能となる。

【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図は光学特性と第１記録層膜厚との関
係を示す図、第３図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４図はレーザー発振
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
５図はレーザー発振波長近傍に吸収ピークを持つ色素と
反射ピークを持つ色素とを混合したものを記録層とした
場合の光学特性とｉ′ｉｌ！録層膜厚との関係を示す図
である。 １・・・基板　　　２・・・第１記録層３・・・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、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する第１記録層
   と、記録再生光波長近傍に分光反射率のピークを示す有
   機色素を主成分とする第２記録層との積層からなり、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。