JPH035192A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、追記型の光記録媒体に関するものである。

（ロ）従来の技術 最近、既存のコンパクトディスクと互換性のある追記型
の光ディスクが発表され注Ｌ＋を集めている（日経エレ
クトロニクス１９８９年１月２３目号Ｐ１０７参照）。

当該ディスクの構成を第１図に示す。尚、同図において
、（１）は透明な基板、（２）は有機色素材料よりなる
記録層、（３）はＣｕの真空蒸着により形成された反射
層である。前記文献に依れば、斯かる構成により、記録
層の反射率を７８％とすることができた旨、発表されて
いる。又、同文献に依れば、情報の記録は、強レベルビ
ームの照射により記録層の膜厚を減少せしめ、記録層の
反射率を減少させて行われることが分る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 然し乍ら、上記文献には、記録層として用いられる有機
色素材料の具体的な組成が開示されていない。そこで、
本発明は、記録層として用いられる有機色素材料の内、
最適のものを見い出すことを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、記録層として用いられる有機色素層をシアニ
ン系の有機色素材料にて構成した。又、シアニン系色素
の内、既存のコンパクトディスクと互換性のある具体的
な材料を見い出した。

（ホ）作　用 屈折率の異る３種の材料を第２図の様に重ね合わせた場
合には夫々の材料の界面に反射面が生しる。今、第１の
材料（１００）から第２の材料（２００）に向ってビー
ム（Ｂ）を入射させた場合、このビームの内、１部はこ
の界面（第１の界面）（１，０１）によって反射され、
残りはこの界面（１，０１）を透過する。

更にこの透過したビームは、第２の材料（２００）と第
３の材料（３００）の間の界面（第２の界面）（２０１
）において同様に反射及び透過される。この内、第２の
界面（２０１）によって反射されたビームは、更に先の
第１の界面（１０１）において透過及び反射される。従
って、第１の界面（１，０１）からは、この界面によっ
て第１の材料（１００）方向に反射されたビーム（Ｂ７
）と第２の材料（２００）からこの界面（２０１，）を
透過したビーム（Ｂ２）とを合成したビームが得られる
。ここで、第２の材料（２００）から第１の界面（１０
１）を透過するビームは、前記各界面によって複数回反
射された後この界面を透過するビームが含まれる。従っ
て、この場合、第１の界面の反射率はこの第１の界面に
よって反射されるビームのみならず更にこの第１の界面
を透過するビームにも着目して決定される必要がある。

斯かる反射率は振幅反射率と称され、一般に、裳華房発
行「薄膜Ｊ第１９７頁にも開示がある様に次式にて表わ
されることが知られている。

られている。

ここで、ｒｌは第１の材料（１００）がらみだ第１の界
面（１，０１）の反射率、ｒ２は第２の材料（２００）
がらみた第２の界面（２０１）の反射率である。またδ
はビームが各界面に垂直に入射された場合次式にて表わ
される。

ｘｎｄ δ−・・・（２） ここで、λはビームの波長、ｎ、ｄは第２の材料の屈折
率及び厚みである。第１式、第２式かられかる様に、こ
の場合、第１の界面の振幅反射率は、第２の材料の厚み
に依存する。

本願発明の場合、上記第１の材料は透明基板、第２の材
料は記録層、第３の材料は反射層に夫々相当する。

透明基板の屈折率をｎ。、記録層の屈折率及び吸光度を
ｎｌ、ｋ３、反射層の屈折率及び吸光度を０２、ｋ２と
すると、前記第１及び第２の界面の反射率ｒ、　　ｒ２
は次式によって求められることが知ｒ＋＝ｌｒ１１ｅ″
’−４３）　　ｒ２＝ｌｒ２１ｅ”’−（４）ここで、
１ｒ１１．ｂ２１．δ１．δ、は次式にて表される。

ところが、ビームが記録層を透過する際に、このビーム
に位相の変化と振幅の減衰が生じる。

従って、記録層の厚み分に相当する位相の変化と振幅の
減衰を考慮して第２の界面の振幅反射率を決定する必要
がある。斯かる点を考慮して第４式を変更すると、第２
の界面の振幅反射率孔として次式が得られる。

ｒ２−ｒ２ｅ″・・。−４・ｄｋｌ／λ　＝（９）以」
二、第１式〜第１０式をまとめると、第１の界面の振幅
反射率は次の様に表わされる。

・・・（１１） 第１の界面の反射率は斯かる振幅反射率の２乗に相当す
ることが知られているから、結局第１の界面の反射率は
次式によって求められる。

当該第１２式で表わされる反則率Ｒは、薄膜ｄが変化す
ると、第３図のグラフで示される様に周期的に変化し、 のどころで極小となり、 のところで極大となる。

第３図は、ポリカーボネート基板（ｎｏ−１，５４）、
Ｊ二に有機色素層（ｎ　、”＝４．５−０．２ｉ）を形
成し、その上にＣｕ反射層（ｎ　１＊＝０．１．７−４
．８４＋）を形成して構成されたディスク」二に波長λ
−７８０のビームを照射した場合の有機色素層の厚みｄ
対反対重Ｒの実測値（Ｘ）及び第１２式によるｄＩ算値
（・）をプロットしたグラフである。

同グラフから、第１２式は媒体の反射率Ｒを求めるに十
分な理論式であることが分る。第４図〜第７図は、斯か
る第１２式に基いて、ｎｌ、ｋｌ、ｎ。

ｋ２を変化させたグラフを示す。

ところで、当該光記録媒体では、情報の記録が前述の如
く記録層の膜厚減少に応じた反射率の変化によって行わ
れるから、情報の記録再生を良好に行うには、膜厚の変
化に応じて反射率が大きく変化する即ち変調度の大きい
材料を記録層として選ぶ必要がある。即ち、第３図に示
す軌跡を有するグラフにおいて、極大値と極小値の差が
大きい材料を選ぶ必要がある。又、媒体の未記録状態で
の反射率はできるだけ大きい方が好ましい。前記第４図
〜第７図のグラフを参照すると、極大値を大きく且つ極
大値と極小値の差を大きくするには、第５図から記録層
の屈折率ｎ１をできるだけ大きくすれば良いことがわか
る。

そこで、本発明では、この様な理論により記録層として
、有機色素の内、屈折率の最も大きなシアニン系色素を
採用することにより、未記録時の反射率が大きく且つ記
録時の変調度が大きな光記録媒体の形成を可能とした。

又、斯かるシアニン系色素の内、既存のコンパクトディ
スクと互換性のある媒体を構成するシアニン系色素の基
本構成を見い出した。

（へ）実施例 以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では
、第１図に示す構成のディスクを作成して、その反射率
と変調度を測定する実験を行った。ここで記録層（２）
には、以下に示す実施例１〜５０の種々のシアニン系色
素材料を用いた。また記録層の形成は、シアニン系色素
材料をメタノール又はクロロホルムに溶かし、これをス
ピンコー）・法により基板（１）上に塗付する方法にて
行われ、更に反射層（３）はこの様に形成された記録層
」−に実施例１〜５０に示す種々の金属を真空蒸着する
ことにより形成されている。尚、基板（１）にはポリカ
ーボネートが用いられておＩ）、その屈折率ｎ０はｎｏ
＝１．５４である。

各実験において、記録層の膜厚は、前記第１２式を用い
て、その反射率が所定の極大値になる様に設定されてい
る。

反射率の実験値は、このディスクを線速度１．３ｍ／Ｓ
で回転させながら波長λ−７８０ｎｍ集光部出力０．５
ｍｗのビームを記録層」二に１μｍ径に収束ｊ！（１射
し、その反射ビーム強度を測定することにより行った。

又、変調度の測定は、同様の条件により集光部出力８〜
２０ｍｗのビームにて記録層に書き込みを行い、然る後
、集光部出力０．５ｍｗのビームにてこの書き込みトラ
ックを走査して）・ラックの反射率を測定し、この反射
率と前記書き込み前の反射率の変化率（％）を計算する
ことにより行った。ｌ’７ｉ買書き込１ み時のレーザ出力は、書き込みトラックの反射率が極小
値になる値に設定されている。

以上の条件において、記録層に用いられるシアニン系色
素として表１〜表７に示す実施例１〜４２の材料を用い
測定を行った。尚、同材料においてカウンターイオンは
何れもＩ−を用いた。測定結果を表１〜表７に示す。

表１〜表７に依れば、記録層として実施例１〜４２のシ
アニン系色素材料を用いた場合、反射層の違いにより若
干の相違はあるものの、何れも反射率７０％以上、変調
度６０％以」二を達成でき、媒体を既存のコンバク）・
ディスクと互換性のあるものとすることができる。特に
実施例７〜１２及び実施例２５〜３０に示された材料の
主骨格即ち ２ ２ の骨格を主骨格とするシアニン系色素を用いた場合には
、反射率及び変調度が更に高くなり、記録媒体として好
ましいものとすることができる。

」１記材料１〜４２では、カウンターイオンが用いられ
る場合には、それを１−に統一しているが、カウンター
イオンがハロゲンイオンであれば、色素材料の屈折率が
ほとんど変化しないので、略同様の反射率及び変調度が
得られるものと予想される。第８表は、カウンターイオ
ンとしてＣ１ｃ１．ｏｔ−１Ｂｒ−を用いた際の測定結
果である。同表からカウンターイオンをこれら他のハロ
ゲンイオンに代えても、媒体の反射率及び変調度はほと
んど変わらないことが確認できる。

又、置換基１マ１、Ｒ２がアルキル基、アルコキシ基、
ヒドロキシ基、カルボキシ基、アリル基、ハロゲン化ア
ルキル基、アルキルスルホン酸基から選ばれたものであ
れば、色素材料の複素屈折率は、各々、左程変わらない
ので、置換基として何れを用いても、前記第１表〜第７
表と略同様の反射率及び変調度が得られるものと予想で
きる。置換基Ｒ１、Ｒ２を他のアルキル基に代えた場合
の測定例を表９に示す。同表から、置換基Ｒ１、Ｒ２を
他のアルキル基に代えても媒体の反射率及び変調度はほ
とんど変わらないことが確認された。

又、材料］について、ベンゼン環の置換Ｒ３、Ｒ１の検
討を行った。Ｒ３、Ｒ４がノ＼ロゲン原子、アルキル基
、アルコキシ基である場合、その複素屈折率がほとんど
変化しないことが確認された。

従って、斯かる原子又は基をもってベンゼン環の置換を
行っても、材料１と略同様の反射率及び変調度が得られ
るものと予想できる。斯かる置換を行った場合の測定例
を表１０に示す。表１０から、ベンゼン環の置換を上記
原子又は基で行っても、媒体の反射率及び変調度はほと
んど変化しないことが確認できる。

以上、本発明の種々の実施例を示したが、何れの実施例
においても媒体の反射率及び変調度を夫々７０％以」二
及び６０％以」−とすることができ、既存のコンパクト
ディスクと互換性のあるものとすることができる。ここ
で、各実施例について検討すると、何れもその複素屈折
率ｎビがｎ　＋　”＝４−０．１５ｉ程度であり、複素
屈折率ｎげがこれに類似する他のシアニン系有機色素材
料であれば、記録層として用いられ得るものと類推でき
る。−例として実施例１９の材料はｎ　＋’＝４．２０
．１５＋である。斯かる材料では、反射率７５％、変調
度６２％が達成されている。

」二記第５図のグラフに依れば、屈折率１］１が小さく
なると媒体の反射率及び変調度が低下することがわかる
。又、第４図のグラフに依れば、吸光度に１が大きくな
ると、媒体の反射率が低下することがわかる。実施例１
９の材料では、ｎ　１＊＝４．２０、１５ｉで反射率７
５％、変調度６２％であるから、反射率７０％以上変調
度６０％以」二を満足しようとすれ５ ば、ｎ、≧３．５、ｋ、＜０．２の複素屈折率を有する
有機色素材料であれば、記録層として用いられ得るもの
と類推できる。

比較例として比較例１に示す有機色素材料を記録層に用
いた場合の測定結果を表１１に示す。斯かる材料は実施
例７〜１２の材料と構成が類似しているが、その複素屈
折率はｎ　、”＝３．０−１．５ｉであり実施例７〜１
２の材料に比較して大幅に相違する。表１１に依れば、
斯かる比較例の場合、媒体の反射率は約４０％程度且つ
変調度は零である。従って、その構成が類似した有機色
素材料であっても、複素屈折率がｎ　＋　”＝４．０−
０．１．５＋の近傍になければ、記録層として用いられ
得ないことが予想できる。

尚、上記測定例において用いた反射層の複素屈折率は次
の通りである。

Ａｕ：ｎｚ”＝０．１５−４．６５ｉ Ａｇ：ｎｚ”＝０．０９−５．４５ｉ Ｃｕ：ｎｚ”＝０．１７−４．８４ｉ 上記測定結果に依れば、反射層として何れの金属を用い
ても、略同様の反射率及び変調度が得ら６ れている。従って、これら金属に類似した複素屈折率を
有する金属であれば、上記金属に限らず、例えばその合
金であっても採用し得るものと類推できる。

比較例として反射層にｎ２°＝１　、９９−７．０５ｉ
を有するアルミニウムを用いた測定例を表１２に示す。

同表から反射層をアルミニウムにした場合、媒体の変調
度は左程変化しないが、反射率が大きく変化することが
分る。これは、前記第６図及び第７図の特性に一致する
。

以下衣１〜１２ 以下余白 １ ２２ ５ ２６ 　０ ３０ （ト）発明の効果７ 以」二、本発明に依れば、屈折率ｎ１の高いシアニン系
有機色素材料を記録層として用いることにより、反射率
及び変調度の高い光記録媒体とすることができる。

特に、複素屈折率ｎビをｎ　１＊＝４．０−０．１５ｉ
程度に設定すると、媒体の反射率、変調度を夫々７０％
以」二、６０％以上とすることができ、既存のコンパク
トディスクと互換性のあるディスクを作成することがで
きる。

実際には、実施例１〜５０に示す材料を記録層に用いれ
ば、反射率７０％以上変調度６０％以」二とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光記録媒体の基本構成を示す図、
第２図は記録層の反射率を説明するに供した図、第３図
は第１２式に基く記録層の厚膜対反射率の関係を示すグ
ラフ、第４図、第５図、第６図、第７図は口１、ｋｌ、
ｎ２、ｋ２を変化させた際の記録層の厚膜対反射率の関
係を示すグラフであ（２）・・・記録層、 （３）・・・反射層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）反射層と、この反射層の上に形成されたシアニン
   系色素層とを有してなる光記録媒体。 （２）シアニン系色素は、以下の（ｉ）〜（ｘ）から選
   ばれたものを主構成とすることを特徴とする請求項（１
   ）に記載の光記録媒体。 （ｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｉｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｉｉｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｉｖ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｖ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｖｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｖｉｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｖｉｉｉ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｉｘ）▲数式、化学式、表等があります▼ （ｘ）▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、Ｉ＾−はカウンターイオン、Ｒ＿１、Ｒ＿２、
   Ｒ＿３、Ｒ＿４は置換基である。（３）上記（ｉ）〜（
   ｘ）のシアニン系色素において、カウンターイオンがハ
   ロゲンであり、置換基Ｒ＿１、Ｒ＿２がアルキル基、ア
   ルコキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アリル基、
   ハロゲン化アルキル基、アルキルスルホン酸基の中から
   選ばれた１つであり、Ｒ＿３、Ｒ＿４がハロゲン原子、
   アルキル基、アルコキシ基の中から選ばれた１つである
   ことを特徴とする請求項（２）に記載の光記録媒体。 （４）シアニン系色素は、複素屈折率ｎ＿１＾＊がｎ＿
   １＾＊＝４．０−０．１５＿ｉの近傍にあるものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。