JPH05342633A

JPH05342633A - 有機光記録媒体とその製法

Info

Publication number: JPH05342633A
Application number: JP4154833A
Authority: JP
Inventors: Kishiro Iwasaki; 紀四郎岩崎; Setsuo Kobayashi; 節郎小林; Hiroshi Sasaki; 佐々木　　洋; Shuji Imazeki; 周治今関; Kenji Murao; 健二村尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【構成】基板１上に光に変換した記録情報を記録する有
機光記録材料からなる記録層２と、該記録層２上に記録
層の保護と極大反射率の波長を短波長側にシフトさせる
反射率移動層３を有する有機光記録媒体。【効果】反射率の最大ピーク波長が短波長側にシフトす
ることにより、より高密度の有機光記録媒体を提供でき
る。また、反射率移動層３により記録層２の取扱時の損
傷と汚染を防止できるので信頼性の高い有機光記録媒体
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光によって情報を
記録、再生する有機光記録媒体に係り、特に、記録層上
に反射率移動層を設けて記録層単体で得らる極大反射率
を短波長側にシフトした有機光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光記録されたコンパクトディスク
（ＣＤ）がオーディオの記録媒体として広く用いられて
いる。これは従来の磁気ディスクに比べて約１００倍の
情報量が記録できる。また、ユーザが記録・再生できる
光ディスクが製品化されている。この機器では情報をレ
ーザ光（波長７８０ｎｍ）により記録層に微小なピット
を形成し、これを再生する追記型ＣＤ（ＣＤ−ＷＯ）で
ある。更に、今後このレーザ光は記録密度向上のため、
６８０ｎｍに代わることが予想される。

【０００３】前記記録層材料としては、無機ではカルコ
ゲナイト蒸着膜が、また、有機ではスピンコート法によ
るシアニン系色素膜が採用されている〔特公平３−７８
６９９号公報、特開平４−８５８４号公報、日経エレク
トロニクス(１９８８.１０.３，Ｎｏ.４５７)〕。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＣＤ−ＷＯがオーディ
オとして市場のニーズに答えるためにはディスクが安価
に量産できなければならない。それには記録層材料が有
機溶媒に可溶な有機色素を用い、記録層の形成に簡便な
スピンコート法で成膜できれば安価なディスクを量産す
ることができる。

【０００５】こうした有機材料としてシアニン系色素が
考えられるが、太陽光による劣化が問題である。耐光性
の良いものとしては、例えば、ナフタロシアニン系色素
（特開平４−８５８４号公報）が有望である。しかし、
該色素を用いた記録層はその極大反射率が８２０ｎｍ近
傍にあるため、ＣＤ−ＷＯの記録再生波長７８０ｎｍで
は十分な反射率が得られないと云う問題がある。また、
記録層が有機材料であるため取扱時に傷つき易いと云う
問題もある。

【０００６】一方、記録層が無機材料からなるものは蒸
着等によらなければ成膜できないため量産性が悪く安価
なディスクは望めない。

【０００７】本発明の目的は、今後の半導体レーザの短
波長化に記録層形成材料を変えずに対応できる有機光媒
体を提供することにある。

【０００８】本発明の目的は、更に、記録層にナフタロ
シアニンやフタロシアニンを用いた場合にも、半導体レ
ーザ光の波長７８０ｎｍまたは６８０ｎｍに十分な反射
率を有する有機光記録媒体を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、上記有機光記録媒体
の記録層として量産性に優れた有機光記録媒体の製法を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】有機光記録材料を記録層
に用いた光ディスクの特徴は前記のとおり量産性に優れ
たものでなければ実用的ではない。これを実現するに
は、量産性に優れたスピンコータを用いて、記録層を形
成することである。図１に有機光記録媒体を形成した光
ディスクの構成を示す。

【００１１】基板１に記録層２、更に記録層２の上に反
射率移動層３がスピンコートにより形成されている。基
板１としては、通常プラスチック、ガラス等が多く用い
られるが、軽量で破損しにくいプラスチックが望まし
く、中でもポリカーボネートが光の透過性などの点でも
優れている。

【００１２】前記のように構成された光ディスクは、基
板１側から半導体レーザ光５を集光レンズ４によって記
録層２に集光させる。集光されたレーザ光の熱により記
録層２は溶融、分解等の熱変化を起こし、記録層２にピ
ットを形成することによって情報が記録される。記録情
報の再生は、ピットと、ピットのない部分の光の反射率
の差をハードディスクで読み取ることによって行なわれ
る。

【００１３】この場合、反射率移動層３は光ディスク取
扱時の記録層２の損傷や汚染を防ぐばかりでなく、レー
ザ光５で照射された記録層２の熱拡散層として自からも
熱変形して、半永久的に信頼できる光ディスクを提供す
る働きが要求される。それには反射率移動層３は記録層
２にピットが形成し易いように材質が適度の軟らかさを
備えていることが望まれる。こうした条件を満たす反射
率移動層としては、基板１や記録層２を溶かさず、ま
た、該膜質を適度の軟らかさにコントロールできる水性
ラテックスの使用を本発明者らは既に提案している（特
願平２−２３８７３６号）。

【００１４】しかし、ラテックスの反射率移動層３を形
成するに当たっては、記録層２の表面を親水性に改質し
ないと、反射率移動層３を均一に形成できない。また、
このラテックス膜は膜厚が２０ｎｍ以上の厚さになる
と、２５０〜１５００ｎｍの波長で反射率を１０％以下
に低下させてしまうこと、また、膜厚２０ｎｍ以下では
記録層２に傷が付き易いことも明らかになった。

【００１５】そこで、本発明者らは反射率移動層形成に
伴うこのような問題点を解決すべく鋭意検討を行ない、
本発明に到達した。本発明の要旨は次のとおりである。

【００１６】（１）基板上に光に変換した記録情報を記
録する有機光記録材料からなる記録層と、該記録層上に
記録層の保護と極大反射率の波長を短波長側にシフトさ
せる反射率移動層を有することを特徴とする有機光記録
媒体。

【００１７】（２）前記（１）において、前記記録層の
膜厚が０.１〜１.７μｍ、反射率移動層の膜厚が０.１
〜２.０μｍ、記録層と反射率移動層との膜厚の差が±
２０％以内であることを特徴とする有機光記録媒体。

【００１８】（３）基板上に光に変換した記録情報を記
録する有機光記録材料を塗布して記録層を形成し、該記
録層上に記録層の保護と極大反射率の波長を短波長側に
シフトさせる反射率移動層を塗布する有機光記録媒体の
製法であって、上記記録層および反射率移動層はスピン
コート法により形成することを特徴とする有機光記録媒
体の製法。

【００１９】前記記録層の膜厚を０.１〜１.７μｍに形
成し、その表面を記録層としての特性を低下させないよ
うプラズマ処理し、反射率移動層を０.１〜２.０μｍの
膜厚に形成することによって、極大反射率３０％以上が
得られ、光記録，再生特性の優れた有機光記録媒体を得
ることができる。特に、記録層の膜厚と反射率移動層の
膜厚との差が±２０％以内であれば、反射率の最大波長
ピークを短波長側に５ｎｍ以上シフトすることができ、
より高密度の光記録媒体を提供することができる。

【００２０】また、上記記録層表面のプラズマ処理は、
水との接触角が５０度以下となる程度処理することが望
ましい。それによって均一で密着性の優れた反射率移動
層を形成することができる。なお、上記記録層および反
射率移動層はスピンコート法により形成するのが量産性
に優れており実用的である。

【００２１】更にまた、本発明の光記録媒体の光記録に
使用される半導体レーザ光の波長は、用いる記録層形成
材料によって異なる。例えば、ナフタロシアニンの場合
は７８０ｎｍ、フタロシアニンの場合は６８０ｎｍが望
ましい。しかし、今後の半導体レーザの進展から考え４
００〜１０００ｎｍの範囲が考えられる。

【００２２】前記記録層材料としては、ナフタロシアニ
ン系色素、フタロシアニン系色素が耐光性および耐湿性
が優れているので望ましい。また、前記反射率移動層材
料としては、成膜時に記録層２およびプラスチック製の
基板１に対して、溶解、膨潤等の影響を与えない溶剤に
溶解した有機高分子材料、特に、水性ラテックスが好ま
しい。

【００２３】

【作用】本発明において、前記記録層と反射率移動層と
の膜厚を前記規定内の膜厚とし、かつ、両者の膜厚の差
を±２０％以内とすることにより、光干渉効果により反
射率移動層を設けない場合と同等の反射率が得られる。
また、その理由は明らかでないが、短波長側に反射率の
最大ピークがシフトされる。

【００２４】

【実施例】

〔実施例１〕厚さ１.２ｍｍ、外形１３０ｍｍ、内径１
５ｍｍの板にピッチ１.６μｍ、深さ９０ｎｍのスパイ
ラル状の溝が形成されたポリカーボネート製の基板１
に、記録層２として化１で示されるテトラキス（ｎ−オ
クチルオキシカルボニル）ビス（トリブチルシロキシ）
ゲルマニウムナフタロシアニン色素を四塩化炭素に溶解
し、濃度４.０重量％の溶液を調製した。

【００２５】

【化１】

【００２６】前記基板１をスパイラル状に形成された溝
面を上にしてスピンコータに取付け、これを２０００ｒ
ｐｍで回転させながら、上記溶液を該基板１の外周から
内周に向かって滴下してスピンコートし、所定の面上に
塗布後、３０秒間回転を継続した。その後、該塗布基板
１を１００℃、１時間乾燥し記録層２を形成した。該記
録層２の膜厚は０.５μｍであった。この記録層２の表
面は若干撥水性を有するので、反射率があまり低下しな
い程度に窒素プラズマ処理（出力２００Ｗ、圧力２６.
７Ｐａで３０秒間）を行い、表面を親水性に改質した。
改質の程度は、水との接触角が５０度以下となるように
することが望ましい。また、記録・再生特性に影響を与
えないため反射率の低下は５％以下とすることが望まし
い。

【００２７】次に、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）と
ブチルアクリレート（ＢＡ）とを等当量比で合成した水
性ラテックスの２０重量％水溶液を、記録層２の場合と
同様にしてスピンコートした。但し、塗布後の回転継続
時間は水性のため長い方が好ましので６０秒間とした。
塗布された基板を１００℃、１時間乾燥し、記録層２上
に膜厚０.６μｍの反射率移動層３を有する光記録媒体
を形成した。

【００２８】上記の光記録媒体を所定の寸法に切断し、
分光光度計により反射率を測定したところ、７８０ｎｍ
の波長に反射率の最大ピークがありその値は３０％であ
る。

【００２９】該光記録媒体を、図１に示すように基板１
の裏側からレーザ光５を照射して、集光レンズ４で記録
層２に集光して光学特性を評価した。その結果デユーテ
ィ比５０：５０、再生光レーザパワー６ｍＷでＣＮ比が
５３ｄＢであった。また、レーザパワー１ｍＷにおける
バイトエラー特性は、１×１０⁶回以上でエラー無しと
確認された。

【００３０】上記の特性評価結果は、反射率移動層３を
形成しない場合とほゞ同じ値を示すことを確認した。ち
なみに、反射率移動層３を形成しない場合の最大反射率
ピークは８２０ｎｍであり、反射率移動層３を設けるこ
とにより４０ｎｍ短波長側（７８０ｎｍ）にピークがシ
フトすることが分かった。

【００３１】前記光記録媒体の基板表面を、１０ｇの荷
重を乗せた直径１０ｍｍ鋼球を接触し、３０ｍｍ／分の
速度で掃引させた場合の傷跡の深さは０.１μｍであ
り、十分に記録層２を保護できることが分かった。

【００３２】〔実施例２〕実施例１の基板１を用い、化
２に示すフタロシアニン色素の２.０重量％四塩化炭素
溶液を実施例１と同様にして基板１上にスピンコートし
記録層２を形成した。

【００３３】

【化２】

【００３４】上記の記録層２の膜厚は０.２μｍであ
る。次に、実施例１と同様に水性ラテックスの１０重量
％水溶液を記録層２上に塗布し、反射率移動層３を形成
した。該反射率移動層３の膜厚は０.２４μｍであっ
た。該光記録媒体の分光光度計で調べた最大反射率ピー
クは、波長６８０ｎｍにあり、その反射率は３４％であ
った。

【００３５】上記光記録媒体を用いて、実施例１と同様
に光学特性および擦過特性を評価したところ、６ｍＷで
ＣＮ比が５２ｄＢ、バイトエラーは１ｍＷで１×１０⁶
回以上、また、傷跡の深さは０.１μｍであり、十分に
記録層２を保護できることが分かった。特に、光学特性
は反射率移動層３の無い場合と同程度の値を示す。

【００３６】〔比較例１〕前記実施例１で用いた化１で
示す色素の０.７重量％四塩化炭素溶液を調製し、基板
１上に記録層２を形成した。該記録層２の膜厚は０.０
２μｍで、最大反射率は波長８２０ｎｍで３８％であ
る。この記録層２の上に実施例１で用いた水性ラテック
ス２０％水溶液を用いて膜厚０.６μｍの保護層を形成
した。該保護層を形成した記録媒体の最大反射率は波長
９００ｎｍ付近で、そのピークもブロードであり最大反
射率は１０％程度であった。反射率が小さいため、光学
特性の測定ができなかった。また、この場合の反射率は
長波長側にシフトしていることが分かる。これは、記録
層２と保護層との膜厚の差が９７％と大きいことに起因
するものと考える。

【００３７】

【発明の効果】本発明のように記録層と反射率移動層と
の膜厚を前記特定範囲に設定することにより、極大反射
率波長が短波長側にシフトした高密度記録が可能な有機
光記録媒体が得られる。また、前記反射率移動層は記録
層の損傷や汚染等を保護することができ、取扱の信頼性
が高く、実用的な有機光記録媒体を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である光記録媒体の部分模式
断面図である。

【符号の説明】

１…基板、２…記録層、３…反射率移動層、４…集光レ
ンズ、５…レーザ光。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今関周治茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者村尾健二茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に光に変換した記録情報を記録する
有機光記録材料からなる記録層と、該記録層上に記録層
の保護と極大反射率の波長を短波長側にシフトさせる反
射率移動層を有することを特徴とする有機光記録媒体。
【請求項２】請求項１において、前記記録層の膜厚が
０.１〜１.７μｍ、反射率移動層の膜厚が０.１〜２.０
μｍ、記録層と反射率移動層との膜厚の差が±２０％以
内であることを特徴とする有機光記録媒体。
【請求項３】請求項１または２において、前記反射率移
動層が水性ラテックスの塗膜からなることを特徴とする
有機光記録媒体。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記記録
層がナフタロシアニン系色素、フタロシアニン系色素を
含むことを特徴とする有機光記録媒体。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、記録層
の記録に使用される半導体レーザ光の波長が４００〜１
０００ｎｍであることを特徴とする有機光記録媒体。
【請求項６】基板上に光に変換した記録情報を記録する
有機光記録材料を塗布して記録層を形成し、該記録層上
に記録層の保護と極大反射率の波長を短波長側にシフト
させる反射率移動層を塗布する有機光記録媒体の製法で
あって、上記記録層および反射率移動層はスピンコート
法により形成することを特徴とする有機光記録媒体の製
法。
【請求項７】請求項６において、基板上に形成した記録
層表面を水との接触角が５０度以下となるよう改質し、
その上に反射率移動層を形成することを特徴とする有機
光記録媒体の製法。
【請求項８】請求項７において、記録層表面をプラズマ
処理することにより水との接触角を５０度以下とするこ
とを特徴とする有機光記録媒体の製法。